Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ<br />
<br />
<br />
Sai sè con quay vi c¬ do rung gãc ch©n ®Õ<br />
Vò ThÕ Trung Gi¸p<br />
<br />
Tãm t¾t: Bµi viÕt nghiªn cøu m« h×nh to¸n häc dao ®éng cña con quay vi c¬ víi<br />
dao ®éng gãc cña phÇn tö c¶m øng trong ®iÒu kiÖn ch©n ®Õ rung gãc. Ph¬ng tr×nh<br />
chuyÓn ®éng ®îc ®a ra díi d¹ng hÖ ph¬ng tr×nh vi ph©n Mathew-Hill. ¸p dông<br />
ph¬ng ph¸p trung b×nh Krylov-Bogolyubov nghiªn cøu ®éng lùc häc con quay<br />
theo biÕn chËm thÊy r»ng dao ®éng gãc ch©n ®Õ x¶y ra trong tÇn sè céng hëng<br />
¶nh hëng tíi ®é chÝnh x¸c con quay håi chuyÓn.<br />
<br />
Tõ khãa: Đéng lùc häc, Con quay vi c¬, Rung chÊn.<br />
<br />
1. ®Æt vÊn ®Ò<br />
Trong kho¶ng 30 n¨m trë l¹i ®©y, sù ra ®êi vµ ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ vi c¬<br />
®iÖn tö (MEMS), mét lÜnh vùc c«ng nghÖ cao ®· t¹o ra mét cuéc c¸ch m¹ng vÒ<br />
khoa häc c«ng nghÖ trong viÖc chÕ t¹o c¸c linh kiÖn c¶m biÕn vµ chÊp hµnh ë ph¹m<br />
vi kÝch thíc díi milimet. C¶m biÕn qu¸n tÝnh cã triÓn väng nhÊt lµ con quay håi<br />
chuyÓn vi c¬ (micro mechanical gyroscope - gäi t¾t lµ con quay vi c¬) ®· vµ ®ang<br />
ngµy cµng ®îc sö dông réng r·i trong c¸c hÖ thèng dÉn híng vµ æn ®Þnh chÝnh<br />
x¸c nh c¸c vËt thÓ bay, c¸c ¨ng ten vÖ tinh, thiÕt bÞ quang ®iÖn tö, thiÕt bÞ g¾n trªn<br />
« t« vµ c¶ c¸c thiÕt bÞ gia dông. ChÝnh v× vËy vÊn ®Ò nghiªn cøu nh»m n©ng cao ®é<br />
chÝnh x¸c cña con quay vi c¬ ®ang lµ mét trong nh÷ng vÊn ®Ò cÊp thiÕt ®îc nhiÒu<br />
nhµ khoa häc trong vµ ngoµi níc quan t©m. C¬ së cho viÖc thiÕt kÕ vµ t¨ng thªm<br />
tÝnh chÝnh x¸c cña con quay vi c¬ lµ nh÷ng m« h×nh to¸n häc m« t¶ chuyÓn ®éng<br />
cña phÇn tö c¶m øng cã tÝnh ®Õn tÝnh phi tuyÕn.<br />
Con quay vi c¬ vÒ b¶n chÊt lµ mét hÖ thèng c¬ ®iÖn tö, ®îc chÕ t¹o trªn c¬ së<br />
nguyªn lý lµm viÖc dao ®éng rung. ë bµi viÕt nµy t¸c gi¶ nghiªn cøu con quay vi c¬<br />
lo¹i RR theo mÉu ph¸t minh cña Boxenhorn B. [1,4] víi chuyÓn ®éng gãc cña phÇn<br />
tö c¶m øng trong hÖ c¸c ®èi tîng chuyÓn ®éng ®îc t¹o ra tõ mét líp silicon dµy<br />
300 micromet, sö dông thuËt in ®¸ quang häc (photolithography) ®îc m« t¶ trªn<br />
h×nh 1.<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
H×nh 1. CÊu t¹o con quay vi c¬ lo¹i RR.<br />
1- Khung ngoµi. 2- Khung trong. 3- PhÇn tö c¶m øng.<br />
4- §iÖn cùc tÜnh ®iÖn. 5- Thanh xo¾n. 6- Ch©n ®Õ.<br />
<br />
<br />
T¹p chÝ Nghiªn cøu KH&CN Qu©n sù, Sè 29, 02-2014 139<br />
C¬ kü thuËt & Kü thuËt c¬ khÝ ®éng lùc<br />
<br />
<br />
2. §éNG LùC HäC PHÇN Tö C¶M øNG CON QUAY VI C¥<br />
LO¹I RR trong ®iÒu kiÖn rung gãc ch©n ®Õ<br />
<br />
2.1. M« h×nh to¸n häc<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
H×nh 2. C¸c hÖ täa ®é.<br />
HÖ täa ®é Oxyz g¾n víi ch©n ®Õ cña con quay vi c¬. Cã trôc Ox trïng víi trôc<br />
quay cña khung ngoµi, trôc Oy trïng víi trôc quay cña khung trong, trôc Oz t¹o<br />
thµnh tam diÖn thuËn. HÖ täa ®é Ox1y1z1 g¾n víi khung ngoµi cã trôc Ox1 trïng víi<br />
trôc dao ®éng quay cña khung ngoµi, Oy1 trïng víi trôc quay cña khung trong, Oz1<br />
t¹o thµnh tam diÖn thuËn. HÖ täa ®é Ox*y*z* g¾n cøng víi trôc ®èi xøng chÝnh cña<br />
phÇn tö c¶m øng cã trôc Ox* trïng víi trôc quay ngoµi, Oy* trïng víi trôc quay cña<br />
khung trong, Oz* t¹o thµnh tam diÖn thuËn.<br />
- VËn tèc gãc cña ch©n ®Õ.<br />
- Gãc dao ®éng cña khung ngoµi ®èi víi ch©n ®Õ con quay vi c¬.<br />
- Gãc dao ®éng cña phÇn tö c¶m øng (khung trong) ®èi víi khung ngoµi.<br />
Ta cã quan hÖ t¬ng ®èi gi÷a c¸c hÖ trôc täa ®é [2]:<br />
<br />
Oxyz x<br />
Ox1 y1 z1 <br />
y1<br />
Ox* y* z* .<br />
Tõ t¬ng quan gi÷a c¸c hÖ trôc täa ®é, ¸p dông c«ng thøc tÝnh ®éng n¨ng:<br />
1 1<br />
T Ω*T J Ω* Ω T I Ω ,<br />
2 2<br />
trong ®ã: Ω* - vector vËn tèc gãc cña phÇn tö c¶m øng, J - ma trËn momen qu¸n<br />
tÝnh cña phÇn tö c¶m øng con quay håi chuyÓn ®èi víi hÖ trôc Oxyz, Ω - vËn tèc<br />
cña khung ngoµi víi hÖ trôc täa ®é Oxyz, I - ma trËn momen qu¸n tÝnh cña khung<br />
trong vµ khung ngoµi víi hÖ trôc täa ®é Ox1 y1 z1 , víi gi¶ thiÕt r»ng c¸c momen li<br />
t©m qu¸n tÝnh cña phÇn tö c¶m øng vµ khung b»ng 0. Ta cã biÓu thøc ®éng n¨ng<br />
cña hÖ:<br />
1<br />
T J x cos cos sin J y sin <br />
2 2<br />
<br />
2 <br />
<br />
(1)<br />
2<br />
J z cos cos sin I x 2 I y 2 sin 2 I z 2 cos2 .<br />
Hµm thÕ n¨ng biÕn d¹ng ®µn håi:<br />
1 1<br />
П c 2 c 2 M , (2)<br />
2 2<br />
<br />
<br />
140 Vò ThÕ Trung Gi¸p, "Sai sè con quay vi c¬ do rung gãc ch©n ®Õ "<br />
Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ<br />
<br />
trong ®ã: c , c - hÖ sè ®é cøng xo¾n theo c¸c gãc quay khi quay khung ngoµi vµ<br />
khung trong t¬ng øng quanh Ox vµ Oy*, M - m« men cìng bøc.<br />
Hµm hao t¸n n¨ng lîng:<br />
1 1<br />
Ф k 2 k 2 , (3)<br />
2 2<br />
trong ®ã: k , k - hÖ sè h·m rung theo c¸c gãc quay khi quay khung ngoµi vµ khung<br />
trong t¬ng øng quanh Ox vµ Oy*.<br />
øng dông ph¬ng tr×nh Lagrange d¹ng II vµ lo¹i bá nh÷ng thµnh phÇn v« cïng<br />
bÐ bËc cao ta ®îc hÖ ph¬ng tr×nh:<br />
I x J x J z J x J x J y J z <br />
2 2 J z J x <br />
<br />
J z J x I I J J 2 k c M 0,<br />
z y z y <br />
(4)<br />
J y J x J z J x J y J z <br />
2<br />
<br />
2 <br />
J z J x J y c k 0.<br />
HÖ ph¬ng tr×nh (4) chÝnh lµ m« h×nh vËt lý m« t¶ chuyÓn ®éng cña phÇn tö c¶m<br />
øng con quay vi c¬.<br />
§Ó thuËn lîi cho viÖc kh¶o s¸t mµ kh«ng lµm ¶nh hëng tíi tÝnh chÊt cña hÖ, ta<br />
®a vµo c¸c biÕn kh«ng thø nguyªn, nã gi¶m ®îc c¸c th«ng sè cña hÖ ph¬ng<br />
tr×nh vµ gi¶m c¸c hiÖu øng phi tuyÕn liªn quan ®Õn biªn ®é dao ®éng cña bé phËn<br />
c¶m øng, c¸c sai sè do s¶n xuÊt. Ta ®a vµo thêi gian chËm kh«ng thø nguyªn vµ<br />
thay thÕ c¸c biÕn gãc theo x,y, vËn tèc gãc theo b»ng c¸c biÓu thøc sau:<br />
c c<br />
t, j1 x, j2 y , ω = ,<br />
Jy J x Ix<br />
k k M J x Ix<br />
, j1 j2 , m 3 2 (5)<br />
c J x I x c J y c Jx Jy Jz<br />
Jx Jy Jz Jx J y Jz<br />
1<br />
j1 = > 0, j2 = , 0, <br />
J x Ix Jy j2<br />
trong ®ã: - tÇn sè dao ®éng riªng cña phÇn tö c¶m øng; 1 , 2 - hÖ sè h·m rung<br />
t¬ng øng cña gi¸ ®ì trong vµ ngoµi; j1 , j2 , j , - nh÷ng tham sè kh«ng thø nguyªn<br />
®Æc trng cho khèi lîng vµ d¹ng h×nh häc cña phÇn tö c¶m øng con quay håi<br />
chuyÓn vi c¬, m - m« men cìng bøc.<br />
Thay biÓu thøc (5) vµo hÖ ph¬ng tr×nh (4) ta ®îc:<br />
x x x y 1 y m ,<br />
<br />
(6)<br />
y y y x x .<br />
HÖ ph¬ng tr×nh (6) lµ m« h×nh to¸n häc m« t¶ chuyÓn ®éng cña phÇn tö c¶m<br />
øng con quay vi c¬.<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
T¹p chÝ Nghiªn cøu KH&CN Qu©n sù, Sè 29, 02-2014 141<br />
C¬ kü thuËt & Kü thuËt c¬ khÝ ®éng lùc<br />
<br />
<br />
2.2. Bµi to¸n rung gãc ch©n ®Õ<br />
Ta nghiªn cøu bµi to¸n ®éng lùc häc dao ®éng cìng bøc cña phÇn tö c¶m øng<br />
®Æt trªn ch©n ®Õ dao ®éng rung gãc víi gi¶ thiÕt vËn tèc gãc cña ch©n ®Õ cã d¹ng:<br />
0 1 sin 20t , (7)<br />
trong ®ã: 0 - vËn tèc gãc cña ch©n ®Õ, 1 - biªn ®é dao ®éng rung gãc cña ch©n<br />
®Õ, 20 - tÇn sè dao ®éng rung gãc cña ch©n ®Õ.<br />
Tõ (5) vµ (7) thay thÕ vËn tèc vÒ d¹ng kh«ng thø nguyªn ta ®îc:<br />
0 1 sin 2 , (8)<br />
trong ®ã: 0 - vËn tèc gãc kh«ng thø nguyªn cña ch©n ®Õ, 1 - biªn ®é dao ®éng<br />
rung gãc kh«ng thø nguyªn cña ch©n ®Õ, 2 - tÇn sè dao ®éng rung gãc kh«ng thø<br />
nguyªn cña ch©n ®Õ,<br />
Ω Ω <br />
0 j1 j2 0 , 1 j1 j2 1 , 0 .<br />
ω ω <br />
Thay biÓu thøc (8) vµo hÖ ph¬ng tr×nh (6) ta ®îc:<br />
<br />
x x x 0 1 sin 2 y 2 1 1 y cos 2 m0 sin ,<br />
(9)<br />
<br />
y y y 0 1 sin 2 x 2 1 x cos 2 .<br />
HÖ ph¬ng tr×nh (9) cã d¹ng hÖ ph¬ng tr×nh vi ph©n Mathew-Hill. Ta nghiªn<br />
cøu hÖ ph¬ng tr×nh ®éng lùc häc cña hÖ trong trêng hîp céng hëng khi gi¸ trÞ<br />
tÇn sè dao ®éng rung gãc tiÕn gÇn ®Õn hai lÇn gi¸ trÞ tÇn sè dao ®éng riªng cña<br />
phÇn tö c¶m øng:<br />
1 , (10)<br />
trong ®ã: - pha ph©n t¸ch tÇn sè ~ 1 .<br />
§Ó nghiªn cøu sù thay ®æi chËm pha ph©n t¸ch dao ®éng cña hÖ ta chuyÓn ®æi<br />
c¸c biÕn x, x , y , y sang c¸c biÕn chËm p1 , q1 , p2 , q2 b»ng c«ng thøc Van de Pol:<br />
x q1 cos p1 sin , x q1 sin p1 cos ,<br />
, (11)<br />
y q2 cos p2 sin , y q2 sin p2 cos .<br />
ë l©n cËn tham sè chÝnh céng hëng (10), hÖ ph¬ng tr×nh (9) sau khi biÕn ®æi<br />
sang c¸c biÕn chËm p1 , q1 , p2 , q2 theo c¸c c«ng thøc (11), ta ®îc hÖ ph¬ng tr×nh<br />
®éng lùc häc con quay theo biÕn chËm. Áp dông ph¬ng ph¸p trung b×nh Krylov-<br />
Bogoliubov nghiªn cøu hÖ ph¬ng tr×nh ®éng lùc häc con quay theo biÕn chËm víi<br />
dao ®éng rung gãc ch©n ®Õ x¶y ra ë l©n cËn tÇn sè céng hëng [3], ta thu ®îc hÖ<br />
ph¬ng tr×nh:<br />
q1 2 q1 4 p1 2 0 q2 2 1 1 p2 2m0 / 4,<br />
<br />
p 1 2 p1 4 q1 2 0 p2 2 1 1q2 / 4,<br />
, (12)<br />
q2 2 q2 4 p2 2 0 q1 2 1 1 p1 / 4,<br />
<br />
p 2 2 p2 4 q2 2 0 p1 2 1 1q1 / 4.<br />
§Ó thuËn lîi trong viÖc gi¶i hÖ ph¬ng tr×nh vi ph©n (12) ta ®a vµo ®¹i lîng<br />
biªn ®é dao ®éng ch©n ®Õ míi:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
142 Vò ThÕ Trung Gi¸p, "Sai sè con quay vi c¬ do rung gãc ch©n ®Õ "<br />
Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ<br />
<br />
<br />
1 J y Jz Jx <br />
1* (2 1) 1 , 2 1 = 0 , (13)<br />
2 Jx J y Jz <br />
<br />
Ta nhËn ®îc hÖ ph¬ng tr×nh míi víi biÕn chËm:<br />
q1 q1 2 p1 0 q2 1* p2 m0 / 2,<br />
<br />
p 1 p1 2 q1 0 p2 1*q2 / 2,<br />
, (14)<br />
q2 q2 2 p2 0 q1 1* p1 / 2,<br />
p p 2 q p q / 2.<br />
2 2 2 0 1 1* 1<br />
<br />
Trong phÇn tiÕp theo ta bá qua dÊu (*) ®Ó tr×nh bµy c«ng thøc ®¬n gi¶n. Gi¶i hÖ<br />
ph¬ng tr×nh vi ph©n thuËn (14) ta ®îc bé nghiÖm nh sau:<br />
q1 ( ) p20 q10 4 p10 q20 5 e1 q10 p20 3 p10 q20 6 e2 <br />
<br />
q10 p20 2 p10 q20 6 e3 p20 q10 1 q20 p10 5 e4 <br />
<br />
e e e e 11 <br />
4 1 3 2 2 3 1 4 m0 ,<br />
7 8 9 10 78910 <br />
p ( ) p q p q e p q p q e<br />
1 10 20 1 20 10 5 1 10 20 2 20 10 6 2<br />
<br />
p10 q20 3 q10 p20 6 e3 p10 q20 4 p20 q10 5 e4<br />
<br />
e e e e 12 <br />
5 1 6 2 6 3 5 4 m ,<br />
7 8 9 10 789 10 0<br />
(15)<br />
q2 ( ) q20 p10 1 p20 q10 5 e1 p10 q20 2 p20 q10 6 e2 <br />
<br />
p10 q20 3 q10 p20 6 e3 q20 p10 4 p20 q10 5 e4 <br />
<br />
e e e e 12 <br />
5 1 6 2 6 3 5 4 m ,<br />
7 8 9 10 789 10 0<br />
<br />
p2 ( ) p20 q10 4 p10 q20 5 e1 p20 q10 3 p10 q20 6 e2<br />
<br />
p20 q10 2 p10 q20 6 e3 p20 q10 1 q20 p10 5 e4<br />
<br />
e e e e 14 ,<br />
4 1 3 2 2 3 1 4 m0 .<br />
7 8 9 10 <br />
7 8 9 10 <br />
<br />
trong ®ã:<br />
2 2<br />
( 12 2 0 ) /2 ( 12 2 0 ) /2<br />
e e<br />
e1,4 , e2,3 ,<br />
2 2<br />
4 12 2 0 4 12 2 0 <br />
2 2<br />
1,4 = 12 2 0 1 , 2,3 = 12 2 0 1 , 5,6 2 0 ,<br />
2 2<br />
7,10 = 12 2 0 , 8,9 12 2 0 , ,<br />
11 4 1 0 2 12 4 2 0 2 , 12 2 2 12 4 2 0 2 ,<br />
13 2 0 2 12 4 2 0 2 , 14 4 0 1 2 12 4 2 0 2 .<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
T¹p chÝ Nghiªn cøu KH&CN Qu©n sù, Sè 29, 02-2014 143<br />
C¬ kü thuËt & Kü thuËt c¬ khÝ ®éng lùc<br />
<br />
<br />
3. Sai sè con quay vi c¬ trong ®iÒu kiÖn rung gãc ch©n ®Õ<br />
Ta thu ®îc th«ng tin vÒ c¸c gãc dao ®éng , cña phÇn tö c¶m øng con quay<br />
vi c¬ th«ng qua c¸c ®iÖn cùc tÜnh ®iÖn chÝnh lµ c¸c gi¸ trÞ p1 , q1 , p2 , q2 - ®©y chÝnh lµ<br />
b¶n chÊt vËt lý cña ph¬ng ph¸p trung b×nh Krylov-Bogolyubov ®îc ¸p dông trong<br />
trêng hîp nµy. Tõ ®ã, ®Ó x¸c ®Þnh vËn tèc gãc ch©n ®Õ ta ¸p dông c«ng thøc theo<br />
tµi liÖu [2]:<br />
2 q1q2 p1 p2 <br />
tg 2 , (16)<br />
q12 p12 q22 p22<br />
trong ®ã: - gãc tiÕn ®éng, tû lÖ thuËn víi tÝch ph©n vËn tèc gãc ch©n ®Õ.<br />
§Ó x¸c ®Þnh sai sè cña con quay håi chuyÓn do dao ®éng ch©n ®Õ trong trêng<br />
hîp céng hëng ta tÝnh ®¹o hµm theo thêi gian cña hµm sè lîng gi¸c 1 2arctg<br />
tõ biÓu thøc (16). Thay gi¸ trÞ p 1 , q1 , p 2 , q2 tõ hÖ ph¬ng tr×nh (15) ta cã:<br />
1 d 2 q q p p <br />
arctg 2 1 22 21 2 2 <br />
2 d q1 p1 q2 p2 <br />
p1q1 p2 q2 p12 p22 q12 q22 <br />
1<br />
0 1 ,<br />
2 <br />
p2 q1 2 p1 q2 2 p2 q1 2 p1 q2 2 (17)<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
m0 q2 q12 p12 q2 2 p2 2 2 p1 p2 q1 <br />
.<br />
p q <br />
2 1<br />
2<br />
p1 q2 <br />
2<br />
p q <br />
2 1<br />
2<br />
p1 q2 <br />
2<br />
<br />
<br />
Ph©n tÝch c«ng thøc (17) ta thÊy r»ng dao ®éng rung gãc trong trêng hîp céng<br />
hëng x¶y ra lµm t¨ng sai sè cña con quay håi chuyÓn: vËn tèc gãc tiÕn ®éng tû<br />
lÖ thuËn víi tæng cña vËn tèc gãc ch©n ®Õ 0 vµ sai sè con quay håi chuyÓn phô<br />
thuéc biªn ®é dao ®éng rung gãc ch©n ®Õ 1 vµ bé nghiÖm cña ph¬ng tr×nh (14)<br />
®èi víi biÕn chËm.<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
H×nh 3. §å thÞ vËn tèc gãc tiÕn ®éng<br />
theo c«ng thøc (17) (nÐt liÒn) vµ vËn tèc gãc thùc (nÐt ®øt).<br />
<br />
Víi bé gi¸ trÞ sè cho con quay vi c¬ [5]: ®é cøng gi¸ ®ì<br />
c1 / 3 c2 8.48 105 Nm ; m« men qu¸n tÝnh cña phÇn tö c¶m øng vµ khung ngoµi<br />
<br />
<br />
<br />
144 Vò ThÕ Trung Gi¸p, "Sai sè con quay vi c¬ do rung gãc ch©n ®Õ "<br />
Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ<br />
<br />
J x J y 2 J z 2 I x 2.4 1013 kgm 2 ; nh÷ng tham sè kh«ng thø nguyªn ®Æc trng<br />
cho khèi lîng vµ d¹ng h×nh häc cña phÇn tö c¶m øng con quay vi c¬ t¬ng øng cã<br />
gi¸ trÞ j1 1, j2 3 / 2, j 1 / 2, 2 / 3 ; tÇn sè dao ®éng riªng cña phÇn tö c¶m øng<br />
con quay vi c¬ 1.88 104 s-1 ; biªn ®é vËn tèc gãc rung ch©n ®Õ 1 2.106 s 1 .<br />
Trªn h×nh 3 ®a ra kÕt qu¶ tÝnh sai sè cña con quay vi c¬ trong vÝ dô sè, chóng ta<br />
nhËn ®îc ®å thÞ vËn tèc gãc tiÕn ®éng theo thêi gian: víi biªn ®é rung gãc ch©n ®Õ<br />
1 2.106 s 1 , sai sè lín nhÊt cña vËn tèc gãc cña con quay theo c«ng thøc vËn<br />
tèc gãc tiÕn ®éng (17) t¬ng øng 2,8.106 s 1 .<br />
<br />
4. KÕt luËn<br />
ViÖc nghiªn cøu ®éng lùc häc con quay vi c¬ nh»m phôc vô cho viÖc thiÕt kÕ,<br />
chÕ t¹o, më réng c¸c øng dông c¶i thiÖn ®é chÝnh x¸c cña con quay khi lµm viÖc lµ<br />
hÕt søc cÇn thiÕt. Trong bµi viÕt nµy ®· kh¶o s¸t ®éng lùc häc con quay vi c¬ lo¹i<br />
RR díi t¸c ®éng cña rung gãc ch©n ®Õ vµ ®a ra kÕt luËn trong trêng hîp céng<br />
hëng khi tÇn sè dao ®éng rung gãc ch©n ®Õ l©n cËn ch½n lÇn tÇn sè dao ®éng riªng<br />
cña phÇn tö c¶m øng sÏ xuÊt hiÖn hiÖn tîng kÝch thÝch dao ®éng. Dao ®éng rung<br />
gãc trong trêng hîp céng hëng sÏ lµm t¨ng sai sè cña con quay håi chuyÓn.<br />
C«ng thøc (17) ®a ra trong bµi viÕt nµy ®· tÝnh to¸n dïng ®Ó ®¸nh gi¸ sai sè con<br />
quay vi c¬ ®Æt trªn ch©n ®Õ dao ®éng rung gãc t¬ng øng theo tõng ®iÒu kiÖn rung<br />
gãc kh¸c nhau. KÕt qu¶ nµy cã thÓ øng dông trong thiÕt kÕ, chÕ t¹o vµ thö nghiÖm<br />
con quay vi c¬.<br />
<br />
Tµi liÖu tham kh¶o<br />
[1]. Boxenhorn B., “Planar inertial sensor” United States Patent N 4,598,585.<br />
July 8, 1986. International Class: G01P 015/02.<br />
[2]. Vò ThÕ Trung Gi¸p, Merkuryev I.V., Podalkov V.V., “¶nh hëng rung chÊn<br />
gãc cña ch©n ®Õ lªn ®éng lùc häc con quay håi chuyÓn vi c¬” Vestnik MEI,<br />
M¸t-xc¬-va, ISSN 1993-6982, N3 – 2010, tr 9-15. (b»ng tiÕng Nga).<br />
[3]. Vò ThÕ Trung Gi¸p, Merkuryev I.V., “TÝnh æn ®Þnh chuyÓn ®éng cña con<br />
quay håi chuyÓn vi c¬ trong ®iÒu kiÖn rung gãc ch©n ®Õ” Dông cô vµ hÖ<br />
thèng: ®iÒu khiÓn, gi¸m s¸t vµ chÈn ®o¸n, M¸t-xc¬-va, ISSN 2073-0004, N3<br />
– 2011, tr 35-40 (b»ng tiÕng Nga).<br />
[4]. Vò ThÕ Trung Gi¸p, “§éng lùc häc dao ®éng nhá cña con quay håi chuyÓn<br />
vi c¬ häc” TC. Nghiªn cøu KHCNQS, §Æc san T9-2011, tr 281-285.<br />
[5]. Vò ThÕ Trung Gi¸p, Merkuryev I.V., Podalkov V.V., “HiÖu øng phi tuyÕn<br />
trong ®éng lùc häc con quay håi chuyÓn vi c¬ häc trong ®iÒu kiÖn rung ch©n<br />
®Õ” Vestnik MEI, M¸t-xc¬-va, ISSN 1993-6982, N5 - 2011. Trang 75-82.<br />
(b»ng tiÕng Nga).<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
T¹p chÝ Nghiªn cøu KH&CN Qu©n sù, Sè 29, 02-2014 145<br />
C¬ kü thuËt & Kü thuËt c¬ khÝ ®éng lùc<br />
<br />
<br />
abstract<br />
error of a micromechanical gyroscope due to<br />
angular vibration of the base<br />
<br />
In this article, the mathematical model of a micromechanical gyroscope<br />
with angular oscillation of sensitive element by the condition of angular<br />
vibration base. The motion equations are written in the form of the<br />
differential equations Mathew-Hill. Using the averaging method of Krylov-<br />
Bogolyubov to study the dynamic of a slowly varying spindle, we showed<br />
that the angular vibration of the base occuring in a resonant frequency<br />
effect to the accuracy of gyration spindle.<br />
<br />
Keywords: Dynamic, Gyroscope, Vibration base.<br />
<br />
NhËn bµi ngµy 27 th¸ng 11 n¨m 2013<br />
Hoµn thiÖn ngµy 03 th¸ng 12 n¨m 2014<br />
ChÊp nhËn ®¨ng ngµy 14 th¸ng 01 n¨m 2014<br />
<br />
§Þa chØ: Häc viÖn Kü thuËt Qu©n sù.<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
146 Vò ThÕ Trung Gi¸p, "Sai sè con quay vi c¬ do rung gãc ch©n ®Õ "<br />