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En anglais
Auteur(s)
-
Pierre LÉGER : Ingénieur SAGEM - Ancien chef de l’unité de recherche et développement Senseurs inertiels
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les gyroscopes vibrants représentent aujourd’hui une nouvelle et importante technologie inertielle, non seulement parce que, pour certains d’entre eux, ils ont montré leur capacité à être très performants (on dit alors qu’ils sont de classe inertielle), mais que, surtout, dans les autres technologies dites « solid-state » (gyroscopes laser et à fibre optique), les gyroscopes n’ont pas la même aptitude que les gyroscopes vibrants à être miniaturisés et fabriqués à des coûts faibles.
C’est la raison pour laquelle cette technologie de gyroscopes vibrants continue de faire l’objet de recherches intensives, aux États-Unis, en Russie, en Europe et au Japon, dans le domaine des applications civiles (stabilisation d’antennes, de caméscopes, navigation automobile, etc.) et militaires (guidage d’engins, stabilisation spatiale, avionique...).
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Électronique de contrôle des gyroscopes vibrants
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3. Oscillateur linéaire deux axes. Coefficient de Bryan
-
Une masse m, libre de se déplacer dans un plan Oxy, est attachée, par exemple, par quatre ressorts (figure 4). Écartée de son origine O, elle est l’objet d’une force de rappel proportionnelle au déplacement et dirigée vers le centre origine O. Nous supposons que le référentiel xy est entraîné à la vitesse Ω autour de O. Les équations dynamiques s’écrivent :
![]()
avec k raideur du ressort.
Le second membre fait apparaître la force de rappel des ressorts et la force de Coriolis due à la rotation Ω (les termes Ω2 et
![]()
sont négligés).
sont négligés).-
Pour un résonateur quelconque, par exemple le cylindre de la figure 3, ces équations se généralisent sous la forme réduite suivante :
![]()
avec
![]()
,Ω′ = α Ω (<< ω)
dans laquelle a été introduit un facteur α de gain angulaire, compris entre 0 et 1 (voir plus loin l’effet dit de Bryan).
ω est la pulsation propre du résonateur, supposée identique sur les deux axes propres.
En combinant ces deux équations, et en introduisant les coordonnées polaires r et
![]()
du...
,
du...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - FOUCAULT (L.) - Démonstration physique du mouvement de la Terre au moyen du pendule. - C. R. Acad. Sc. Paris, vol. 32, août 1851, p. 135-138.
-
(2) - BRYAN (G.H.) - On the beats in the vibrations of a revolving cylinder or bell. - Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, vol. 7, nov. 24th, 1890, p. 101-107.
-
(3) - FRIEDLAND (B.), HUTTON (M.) - Theory and Error Analysis of Vibrating Member Gyroscope. - IEEE Transactions on Automatic Control, vol. Ac-23, n 4, août 1978, p. 545-556.
-
(4) - ZHURAVLEV (V.F.) - Theorical Foundations of Solid-State Gyroscopes. - Bulletin RAN, MTT, vol. 28, n 3, 1993, p. 6-19.
-
(5) - BAKER (G.N.) - Quartz Rate Sensor from Innovation to Application. - Symposium Gyro Technology 1992, Stuttgart, Allemagne, p. 11.0-11.20.
-
(6) - LYNCH (D.D.) and al - Hemispherical...
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