[发明专利]一种具有抑制高过载后振荡过程功能的振环陀螺仪

权利要求书

1.一种具有抑制高过载后振荡过程功能的振环陀螺仪，其特征在于：包括阻尼环、静电阻尼电极、电容-电压转换电路、微分控制器，阻尼环通过耦合梁与振环陀螺敏感环相连接；静电阻尼电极分为阻尼电极与驱动电极，阻尼电极与驱动电极分别布置在阻尼环内外两侧；微分控制器根据阻尼电极的输出电压，形成控制电压，加载到驱动电极上；

振环陀螺受到高过载时，阻尼环产生平动运动，差分检测电容将该平动运动的位移x转换为电容的变化，电容-电压转换电路将该电容的变化转换为电压量，进入微分控制器，形成控制电压V_ctrl：

V_ctrl＝K_C/VK_dsX(s)

式中：V_ctrl为控制器输出的控制电压，K_C/V为电容-电压转换电路的增益，K_d为微分控制器的增益，X(s)为阻尼环平动运动的位移；

在该控制规律作用下，硅微机械振环陀螺仪的驱动模态与检测模态等效传递函数的表达式为：

即敏感质量块所具有的等效阻尼比为：

式中：ξ′为驱动/检测模态等效阻尼比，ξ为驱动/检测模态阻尼比，K_C/V为电容-电压转换电路的增益，K_d为微分控制器的增益，K_V/F为电压转换为驱动力的增益。

2.根据权利要求1所述的一种具有抑制高过载后振荡过程功能的振环陀螺仪，其特征在于：所述阻尼电极为固定电极。

3.根据权利要求1所述的一种具有抑制高过载后振荡过程功能的振环陀螺仪，其特征在于：所述驱动电极为活动电极。

4.根据权利要求1所述的一种具有抑制高过载后振荡过程功能的振环陀螺仪，其特征在于：所述阻尼环内侧电极为阻尼电极，阻尼环外侧为驱动电极，阻尼电极与驱动电极成对布置在阻尼环0°、90°、180°和270°处。

5.根据权利要求4所述的一种具有抑制高过载后振荡过程功能的振环陀螺仪，其特征在于：阻尼电极在0°和180°、90°和270°处分别配置为差分检测，驱动电极在0°和180°、90°和270°配置为差分驱动结构。

6.根据权利要求1所述的一种具有抑制高过载后振荡过程功能的振环陀螺仪，其特征在于：敏感环内侧设置有敏感环检测电极，敏感环外侧设置有敏感环驱动电极。