陀螺仪原理,凡是绕回转体的对称高速旋转的物体都可称为陀螺。把高速旋转的陀螺安 装在一个悬挂装置上, 使陀螺主轴在空间具有 一个或两个转动自由度 ,就构成了陀螺仪。陀螺仪有两个最主要的特征稳定指向性和进动性。,稳定指向性(定轴性):当转子绕其主轴高速旋转是,不论陀螺仪的底座如何倾斜或摇摆,陀螺仪主轴将在惯性空间保持方位不变。 进动性:在外力矩的作用下,陀螺仪主轴转动方向与外力矩方向垂直,叫做陀螺仪的进动性。即若外力矩施加于外环轴,陀螺仪将绕内环轴转动,施加于内环轴将绕外环轴转动。,微分(速率)陀螺仪工作原理,当载体绕Y轴有角速度时,载体将在Y轴上产生力矩My。在My的作用下,使陀螺仪做趋向外力矩的进动,即陀螺仪绕X轴转过角,此时弹簧会在X轴产生力矩,同理弹簧力矩又使陀螺仪产生绕Y轴的进动。随着角增大,弹簧力矩也逐渐增大。稳态时,弹簧力矩所造成的进动角速度和旋转角速度一致,此时弹簧力矩k与陀螺力矩H相平衡,可得:,积分(转角)陀螺仪工作原理,积分陀螺仪时用来测量运动体转角的单自由度陀螺仪。 当载体绕Y轴有角速度时,载体将在Y轴上产生力矩My。在My的作用下,使陀螺仪做趋向外力矩的进动,当框架有转动角速度 时,阻尼装置将产生一个与其成正比的阻尼力矩Mc。当动角速度和载体旋转角速度相等时,阻尼力矩和外力矩相等,有:,