导航级硅微静电陀螺的漂移误差抑制方法研究

项目名称： 导航级硅微静电陀螺的漂移误差抑制方法研究

项目编号： No.61374207

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 韩丰田

作者单位： 清华大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 振动式微机械陀螺的应用日益广泛，但精度尚未取得根本突破。而微静电陀螺是一种不同于振动式陀螺、可实现双轴角速率测量的转子式微机械陀螺，具有传统静电陀螺精度高的潜力。研究其漂移误差规律及抑制方法对于提高该型陀螺仪的精度非常有效，但有待深入研究。申请人在自然科学基金资助下研制出了硅微静电陀螺样机，转速达到12000rpm。本项目拟在前期研究工作基础上，针对采用环形转子、体硅工艺、五自由度静电悬浮的微静电陀螺仪，研究该型MEMS陀螺产生漂移的机理及物理模型，阐明漂移误差的传播规律及抑制途径；以漂移误差最小为目标，探索力矩再平衡回路和转子恒速回路的优化设计方法；研究描述微静电陀螺规律性漂移误差的数学模型，开展漂移误差模型辨识与补偿方法的实验研究，实现陀螺零偏稳定性优于0.1 /h的研究目标。本项目有望将微静电陀螺的精度从战术级提升至导航级，对于突破微机械陀螺的精度极限具有重要的理论意义与应用价值。

中文关键词： 静电悬浮转子陀螺；漂移误差模型；力矩再平衡回路解耦控制；转子恒速控制回路；气膜阻尼

英文摘要： Vibrating micromachined gyroscopes are opening up a wide range of applications. However, achievement of tactical-grade performances has proven to be very challenging for MEMS gyroscopes. The micromachined electrostatically suspended gyroscope (MESG), diff

英文关键词： electrostatically suspended spinning-rotor gyro；drift error model；decoupling of torque rebalance loop；rotor constant-speed loop；air-film damping