曾 凯，吴宇列，肖定邦

(国防科技大学智能科学学院，长沙 410073)

0 引言

振动陀螺是一种利用哥氏效应对角运动进行测量的传感器，它没有传统陀螺的机械转子摩擦问题，相比光学陀螺体积更小。随着微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)制造技术的发展，振动陀螺以其体积小、成本低、可靠性高等优点，在精确制导弹药、汽车和消费电子领域得到广泛应用[1-2]。目前，较典型的振动陀螺包括半球谐振陀螺(Hemispherical Resonator Gyro，HRG)、四质量块式速率积分陀螺(Quadruple Mass Gyro, QMG)、盘形陀螺(Disc Resonator Gyro，DRG)等[3-5]。然而，这些振动陀螺的性能均受到很多因素的影响。振动陀螺实现高精度的基础必须有一个高稳定的主振动，目前影响振动稳定性最主要的因素是谐振子的结构误差和结构阻尼，使得驱动振动方向与实际振动方向不一致，引起检测模态的漂移，进而降低陀螺的灵敏度和零偏稳定性[6]。所以,振动陀螺性能的提升仍是该领域内的热点研究方向之一。

目前所有报道的振动陀螺中，其谐振子都是通过支撑锚点与基座连接在一起的。而锚点的实际制造工艺很难保证其结构和材料的均匀性，所以常常会影响谐振子的结构精度和阻尼均匀性[7]。在机械转子陀螺领域，转子轴承的磨损是限制陀螺性能提升的重要影响因素。为解决该问题，利用气浮、液浮、磁浮、静电悬浮等方式将转子悬浮起来，从而极大地减小了摩擦以达到提高转子陀螺精度和寿命的目的[8-9]。其中,通过电磁悬浮方法来减少摩擦的研究比较集中，主要包括电磁悬浮陀螺、静电悬浮陀螺、反磁悬浮陀螺和超导磁悬浮陀螺四大类[10]。……