[发明专利]用于硅微机械陀螺的零偏稳定性提升方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及硅微机械陀螺领域，具体涉及一种用于硅微机械陀螺的零偏稳定性提升方法及装置。

背景技术

微机械陀螺是测量物体相对惯性空间旋转运动的装置，是惯性制导系统必不可少的角速度敏感元件，微机械陀螺的输出信号经放大、校正、功率放大后，用于驱动载体或平台执行机构进行稳定控制和导航控制。微机械陀螺的微结构采用体硅或表面硅加工工艺制作而成，通过将驱动端的振动利用哥氏力效应耦合到敏感端来检测角速度。

如图1所示，硅微机械陀螺一般由支撑梁和质量块组成，多采用静电驱动、电容检测的形式。硅微机械陀螺包括两个工作模态：驱动模态和检测模态。质量块在驱动静电力的作用下沿驱动轴方向(x轴)做简谐振动，称为驱动模态；当沿着角速度输入方向(z轴)存在角速度信号时，由哥氏力效应产生的哥氏力使得检测质量块在检测轴方向(y轴)产生振动，称为检测模态。检测模态敏感电容变化量与输入角速度成正比，通过C-V转化后即可通过测量该电压信号从而获得输入角速度的信息，两个模态都可以采用质量-弹簧-阻尼的二阶系统建模。图1中，c_s为检测模态的阻尼、c_d为驱动模态的阻尼、k_s为检测模态的刚度、k_d为驱动模态的刚度。

考虑驱动模态和检测模态采用同一质量块，硅微机械陀螺的系统动力学方程为：

mx··y··+cxxcxycyxcyyx·y·+kxxkxykyxkyyxy=2mΩz01-10x·y·+FxFy---(A1)]]>