Design and analysis of single-axis cylindrical vibratory gyroscope
Tek eksenli silindirik titreşimli jiroskop tasarımı ve analizi
- Tez No: 919179
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET BÜLENT ÖZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 179
Özet
Bu tezde Silindirik Titreşimli Jiroskopunun (STJ) tasarım parametreleri ve matematiksel modellemesi incelenmiştir. STJ, Coriolis kuvvetlerinin etkisinden yararlanarak açısal hızı ölçen bir sensördür. STJ, titreşim biçiminde birincil bir harekete sahiptir. Hassas eksenine bir açısal hız uygulandığında Coriolis kuvvetleri nedeniyle ikincil bir hareket uyarılır. Birincil ve ikincil hareketleri karşılaştırarak, STJ açısal hızı ölçebilir. Bu sensör, diğer jiroskoplar arasında hafifliği ve ucuzluğuna rağmen rekabetçi performansıyla öne çıkmaktadır. Sensörün matematiksel modeli, sensörün hareket denklemleri ve rezonatörün durum-uzay kestirimi ile yapılmıştır. Bu matematiksel model, açısal hız ölçümünün simülasyonu için kullanılmıştır. Rezonatörün modal analizleri, farklı tasarım parametreleri için sonlu elemanlar metodu (SEM) kullanılarak yapılmıştır. Bu sonuçlarla, tasarım parametrelerinin modların doğal frekansları üzerindeki etkisi hesaplanmıştır. Sonuç olarak, STJ sisteminin performans ve optimizasyon çalışmalarına olanak sağlayan tam bir matematiksel titreşim modeli elde edilmiş ve STJ sistemi için yeni bir rezonatör tasarımı elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Design parameters and mathematical modeling of the Cylindrical Vibratory Gyroscope (CVG) are studied in this thesis. CVG is an inertial sensor that measures angular rate utilizing the effect of Coriolis forces. CVG has a primary motion in the form of vibration. A secondary motion is excited due to Coriolis forces when an angular rate is applied to its sensitive axis. By comparing primary and secondary motions, CVG can measure the angular rate. This sensor stands out with competitive performance despite its lightness and cheapness among the other gyroscopes. The mathematical model of the sensor has been done with the equations of motion of the sensor and state-space estimation of the resonator. This mathematical model has been used for the simulation of the measurement of the angular velocity. The modal analyses of the resonator have been done by using the finite element method (FEM) for different design parameters. Therefore, the effect of design parameters on the natural frequencies of the modes is calculated. In conclusion, a complete mathematical vibrational model of the CVG system is obtained which enables performance and optimization studies for the CVG system, and a new design of the resonator for the CVG system is obtained.
Benzer Tezler
- Akustik fiberlerde dalga yayılımı
Wave propagation in acoustic fibers
MÜRVET ÜÇER (KIRCI)
Doktora
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDevreler ve Sistemler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜL AKÇAKAYA
- Faz modları kullanılarak silindirik dizi antenlerinin hızlı tasarımı ve analizi
Fast analysis and design of cylindrical array antennas via phase modes
HASAN AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR ÖZDEMİR
- Havalı kollektörle ısıtma ve ekserji analizi
Heating with the solar air collector and its exergy analysis
MUSTAFA ALTUNBAŞ
- Üç serbestlik dereceli silindirik bir manipulatörün tasarımı, simülasyonu ve kontrolu
Design simulation and control of a cylindirical 3dof manipulator
S.HAYDAR İÇLİ
- Yıldız kesitli katı yakıcı-yakıtlı bir roket motorunun performansının incelenmesi
A study of performance of a star-shaped solid propellant rocket motor
HALİT YAŞAR