更新时间:2024-04-10 13:40
对于三自由度陀螺来说,若外力矩绕外环轴作用,陀螺仪将绕内环轴转动;若外力矩绕内环轴作用,陀螺仪将绕外环轴转动。对于二自由度陀螺(没有外框)来说,当强迫其绕第三轴(假想的外框轴)运动时,则陀螺将绕内框轴转动。
进动角速度的方向取决于转子动量矩H的方向(与转子自转角速度矢量方向一致)和外力矩M的方向, 而且是动量矩矢量以最短的路径追赶外力矩。这是三自由度陀螺的情况,如图1。
这可用右手定则判定。即伸直右手,大拇指与食指垂直,手指顺着自转轴的方向,手掌朝外力矩的正方向,然后手掌与4指弯曲握拳,则大拇指的方向就是进动角速度的方向。
对于二自由度陀螺来说,进动角速度的方向也可用右手定则判定。即伸直右手,大拇指与食指垂直,手指顺着自转轴的方向,手掌朝强迫转动的角速度矢量的正方向,然后手掌与4指弯曲握拳,则大拇指的方向就是进动角速度的方向。
对于三自由度陀螺来说,进动角速度的大小取决于转子动量矩H的大小和外力矩M的大小。其计算式为 =M/H。 即外力矩愈大,其进动角速度也愈大;转子的转动惯量愈大,进动角速度愈小;转子的角速度愈大,进动角速度愈小。
对于二自由度陀螺来说,其进动角速度的大小取决于转子动量矩H的大小和强迫转动角速度的大小。
对于三自由度陀螺来说,利用其进动性,可对自转轴的漂移进行修正或跟踪等;对于二自由度陀螺来说,利用其进动性,可测量运动物体的角速度或角加速度。这些也都广泛地应用于航空、航天、航海等领域。