时滞位置反馈对一类梳齿型微陀螺振动系统复杂动力学行为的控制

摘要：

以一类典型的静电驱动梳齿型微机械陀螺动力学模型为研究对象,首先,建立微陀螺结构的二自由度振动模型,并考虑微陀螺结构的实际情况对该模型进行一定的简化;其次,通过多尺度法得到主共振条件下周期解的解析形式及其稳定性,结合数值模拟系统的动力学响应,揭示系统参数影响驱动方向和检测方向的振幅和分岔行为的机制.研究结果表明,激励频率的变化容易引起微陀螺振动系统的多稳态现象及振幅跳跃等复杂动力学行为.此外,通过引入独立参数,将无扰动系统的异宿轨道进行精确的解析表达,进而运用Melnikov方法预测微结构的异宿分岔必要条件,从而获得引起微结构吸合不稳定的驱动电压临界幅值,发现时滞位置反馈控制能够有效抑制该类微陀螺结构的振动跳跃和吸合不稳定等复杂动力学行为.研究结果在微惯性传感器的设计与优化控制有潜在应用价值.

关键词：微陀螺、振动跳跃、吸合不稳定、异宿分岔、时滞反馈控制、安全域

所属期刊栏目：41

分类号：O322;TH213.1(振动理论)

资助基金：国家自然科学基金11472176

在线出版日期：2022-11-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：18-27