【摘 要】
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以一类典型的电容检测型微机械陀螺动力学模型为研究对象,研究其复杂的动力学行为,如振动跳跃、检测方向吸合不稳定现象的机制。进而提出利用时滞位置反馈控制系统的复杂动力学行为,并研究控制的机理。首先,利用牛顿第二运动定律,建立微陀螺结构的二自由度动力学模型（驱动方向和检测方向）,并考虑微陀螺结构的实际情况对动力学模型进行一定的简化;其次,考虑在主共振和参数激励1:1内共振情况下,运用多尺度法得到系统在驱
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（项目编号:No.11472176）；
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以一类典型的电容检测型微机械陀螺动力学模型为研究对象,研究其复杂的动力学行为,如振动跳跃、检测方向吸合不稳定现象的机制。进而提出利用时滞位置反馈控制系统的复杂动力学行为,并研究控制的机理。首先,利用牛顿第二运动定律,建立微陀螺结构的二自由度动力学模型（驱动方向和检测方向）,并考虑微陀螺结构的实际情况对动力学模型进行一定的简化;其次,考虑在主共振和参数激励1:1内共振情况下,运用多尺度法得到系统在驱动和检测方向的分岔方程,并判断其周期运动的稳定性,结合数值模拟研究振动跳跃的机制;此外,数值模拟在不同系统参数条件下的检测方向吸合不稳定现象;最后,在驱动电压上施加时滞位置控制,在时滞反馈控制参数不影响系统平衡点稳定性的条件下,基于安全局部分岔理论研究时滞反馈对振动跳跃的控制,以及基于全局分岔理论分析控制策略对检测方向吸合不稳定现象的抑制作用。研究发现,当反馈增益系数为正时,时滞位置反馈能够有效抑制静电驱动微陀螺系统的振动跳跃和吸合不稳定这两类复杂动力学现象。该研究结果在MEMS微陀螺的设计与优化控制有潜在应用价值,并拓宽时滞控制在微陀螺上的应用领域。
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