摘要：利用有限元分析软件ANSYS,建立了半球谐振陀螺核心部件谐振子有限元模型并进行了模态分析,确定了各阶振动形式和频率,通过与实际测试结果比较,验证了模型的合理性和准确性。分析谐振子结构参数对各阶振型和频率的影响,对其进行了优化设计。优化后的结构工作频率与其他振型频率的差大于1kHz,有效避免谐振子的工作谐振与其他各阶振动的模态耦合。

摘要：该文构建了半球谐振陀螺(HRG)谐振子的静电驱动模型,对半球谐振子的1/2倍、1倍、2倍和更高阶频率电压信号的静电驱动力进行了理论推导分析。结果表明,该文得到的半球谐振子仅对其1/2倍、1倍及2倍谐振频率敏感,对其他频率信号不敏感。并推导出施加不同方式驱动电压信号力的大小,为半球谐振陀螺的驱动和闭环电路设计提供了依据。

摘要：首先介绍了微半球谐振陀螺(μHRG)基于驻波进动效应进行角度或角速度检测的工作原理。依据谐振子制作工艺的区别,将微半球谐振陀螺分为微玻璃吹制型、牺牲层型、精加工型三种,并对上述三种类型微半球谐振陀螺的加工工艺方案及特点、谐振子尺寸、陀螺或谐振子性能参数的国内外研究成果进行了详细阐述。简要对比分析了三种类型微半球谐振陀螺的优缺点,如潜在精度、体积、成本、与IC可集成性、批量化前景等,指出了微半球谐振陀螺目前面临的主要工艺技术问题,并针对此从工艺方案设计、工艺参数优化等方面提出了一些可能的技术解决途径。

摘要：半球谐振陀螺仪是一种新型长寿命、高可靠和高精度固体振动陀螺仪,其谐振频率会随环境温度的改变而变化,这种变化会对陀螺的控制精度产生不利影响。在介绍半球谐振陀螺基本控制原理的基础上,提出了一种基于Cordic算法的数字锁相环（DPLL）,并给出Cordic算法的原理及在现场可编程门阵列（FPGA）上的设计方法。通过Modelsim仿真软件给出了时序仿真结果,系统主时钟20 MHz,频率精度为0.004 6 Hz,相位精度为0.06°,7.2万门FPGA的资源利用率为65%。性能测试结果表明,在4.5~5kHz内,该低频数字锁相环实现了对半球陀螺频率、相位缓慢变化的精确跟踪功能。