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1、虽然我国人民的健康水平显著提高，但依然面临着心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和慢性呼吸系统疾病等慢性病带来的挑战。那些可防可控的慢性病危险因素，如吸烟、过量饮酒、身体活动不足和膳食不合理等不健康生活方式仍未得到有效控制。 第二章第二章 旋转质量陀螺仪及其力学分析旋转质量陀螺仪及其力学分析 2019/11/4 1 虽然我国人民的健康水平显著提高，但依然面临着心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和慢性呼吸系统疾病等慢性病带来的挑战。那些可防可控的慢性病危险因素，如吸烟、过量饮酒、身体活动不足和膳食不合理等不健康生活方式仍未得到有效控制。 （1 1）转子绕自转轴匀速自转；）转子绕自转轴匀速自转； （2 2）
2、自转角动量远大于非自转）自转角动量远大于非自转 角速度产生的角动量；角速度产生的角动量； （3 3）转子的质心与支承框架的）转子的质心与支承框架的 中心重合；中心重合； （4 4）陀螺系统的各个部件都是）陀螺系统的各个部件都是 刚性的。刚性的。 l l 简化模型：简化模型： 一一 自由陀螺仪的基本特性自由陀螺仪的基本特性 2.1 2.1 旋转质量陀螺仪的一般原理旋转质量陀螺仪的一般原理 2019/11/4 2 虽然我国人民的健康水平显著提高，但依然面临着心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和慢性呼吸系统疾病等慢性病带来的挑战。那些可防可控的慢性病危险因素，如吸烟、过量饮酒、身体活动不足和膳食不合理等
3、不健康生活方式仍未得到有效控制。 一一 自由陀螺仪的基本特性自由陀螺仪的基本特性 2.1 2.1 旋转质量陀螺仪的一般原理旋转质量陀螺仪的一般原理 简化模型简化模型 2019/11/4 3 虽然我国人民的健康水平显著提高，但依然面临着心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和慢性呼吸系统疾病等慢性病带来的挑战。那些可防可控的慢性病危险因素，如吸烟、过量饮酒、身体活动不足和膳食不合理等不健康生活方式仍未得到有效控制。 简化模型简化模型 一一 自由陀螺仪的基本特性自由陀螺仪的基本特性 2019/11/4 4 虽然我国人民的健康水平显著提高，但依然面临着心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和慢性呼吸系统疾病等慢性病
4、带来的挑战。那些可防可控的慢性病危险因素，如吸烟、过量饮酒、身体活动不足和膳食不合理等不健康生活方式仍未得到有效控制。 一一 自由陀螺仪的基本特性自由陀螺仪的基本特性 2019/11/4 5 虽然我国人民的健康水平显著提高，但依然面临着心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和慢性呼吸系统疾病等慢性病带来的挑战。那些可防可控的慢性病危险因素，如吸烟、过量饮酒、身体活动不足和膳食不合理等不健康生活方式仍未得到有效控制。 1自由陀螺仪的进动性 （Spin Precession） 陀螺转子轴在外陀螺转子轴在外 力矩作用下，绕力矩作用下，绕 与外力矩相垂直与外力矩相垂直 的方向的转动运的方向的转动运 动，称为陀
5、螺的动，称为陀螺的“ “ 进动运动进动运动” ” 。 一一 自由陀螺仪的基本特性自由陀螺仪的基本特性 2019/11/4 6 虽然我国人民的健康水平显著提高，但依然面临着心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和慢性呼吸系统疾病等慢性病带来的挑战。那些可防可控的慢性病危险因素，如吸烟、过量饮酒、身体活动不足和膳食不合理等不健康生活方式仍未得到有效控制。 1自由陀螺仪的进动性（Spin Precession） 一一 自由陀螺仪的基本特性自由陀螺仪的基本特性 2019/11/4 7 虽然我国人民的健康水平显著提高，但依然面临着心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和慢性呼吸系统疾病等慢性病带来的挑战。那些可防可控的
6、慢性病危险因素，如吸烟、过量饮酒、身体活动不足和膳食不合理等不健康生活方式仍未得到有效控制。 1自由陀螺仪的进动性（Spin Precession） 一一 自由陀螺仪的基本特性自由陀螺仪的基本特性 2019/11/4 8 虽然我国人民的健康水平显著提高，但依然面临着心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和慢性呼吸系统疾病等慢性病带来的挑战。那些可防可控的慢性病危险因素，如吸烟、过量饮酒、身体活动不足和膳食不合理等不健康生活方式仍未得到有效控制。 织女星 北极星 1自由陀螺仪的进动性（Spin Precession） 一一 自由陀螺仪的基本特性自由陀螺仪的基本特性 2019/11/4 9 虽然我国人民的
7、健康水平显著提高，但依然面临着心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和慢性呼吸系统疾病等慢性病带来的挑战。那些可防可控的慢性病危险因素，如吸烟、过量饮酒、身体活动不足和膳食不合理等不健康生活方式仍未得到有效控制。 2019/11/4 10 虽然我国人民的健康水平显著提高，但依然面临着心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和慢性呼吸系统疾病等慢性病带来的挑战。那些可防可控的慢性病危险因素，如吸烟、过量饮酒、身体活动不足和膳食不合理等不健康生活方式仍未得到有效控制。 2自由陀螺仪的稳定性（spin stabilization） 自由陀螺仪的定轴性实质上是指陀螺仪具有巨大的自由陀螺仪的定轴性实质上是指陀螺仪具有巨大
8、的 抗干扰的能力。抗干扰的能力。 一一 自由陀螺仪的基本特性自由陀螺仪的基本特性 2019/11/4 11 虽然我国人民的健康水平显著提高，但依然面临着心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和慢性呼吸系统疾病等慢性病带来的挑战。那些可防可控的慢性病危险因素，如吸烟、过量饮酒、身体活动不足和膳食不合理等不健康生活方式仍未得到有效控制。 3陀螺力矩与陀螺效应 陀螺外环同时受到外力矩和陀螺外环同时受到外力矩和 陀螺力矩作用，二者大小相陀螺力矩作用，二者大小相 等，方向相反，使外环处于等，方向相反，使外环处于 平衡状态，相对惯性空间方平衡状态，相对惯性空间方 位稳定。位稳定。 一一 自由陀螺仪的基本特性自由陀
9、螺仪的基本特性 陀螺力矩所产生的这种陀螺力矩所产生的这种外环稳定效应外环稳定效应，称为陀螺动力，称为陀螺动力 稳定效应，简称陀螺动力效应。稳定效应，简称陀螺动力效应。 2019/11/4 12 虽然我国人民的健康水平显著提高，但依然面临着心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和慢性呼吸系统疾病等慢性病带来的挑战。那些可防可控的慢性病危险因素，如吸烟、过量饮酒、身体活动不足和膳食不合理等不健康生活方式仍未得到有效控制。 3陀螺力矩与陀螺效应 一一 自由陀螺仪的基本特性自由陀螺仪的基本特性 陀螺动力稳定效应对内框架无效陀螺动力稳定效应对内框架无效！ 2019/11/4 13 虽然我国人民的健康水平显著提高
10、，但依然面临着心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和慢性呼吸系统疾病等慢性病带来的挑战。那些可防可控的慢性病危险因素，如吸烟、过量饮酒、身体活动不足和膳食不合理等不健康生活方式仍未得到有效控制。 3陀螺力矩与陀螺效应 当基座绕垂直于自转轴的当基座绕垂直于自转轴的 方向转动时，轴承带动自方向转动时，轴承带动自 转轴改变方向，强迫转子转轴改变方向，强迫转子 进动。强迫进动所产生的进动。强迫进动所产生的 陀螺力矩，将引起自转轴陀螺力矩，将引起自转轴 两端轴承的附加压力，压两端轴承的附加压力，压 力过大时，造成转轴弯曲力过大时，造成转轴弯曲 或轴承损坏。或轴承损坏。 F F F F 一一 自由陀螺仪的基本特
11、性自由陀螺仪的基本特性 2019/11/4 14 虽然我国人民的健康水平显著提高，但依然面临着心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和慢性呼吸系统疾病等慢性病带来的挑战。那些可防可控的慢性病危险因素，如吸烟、过量饮酒、身体活动不足和膳食不合理等不健康生活方式仍未得到有效控制。 二二 单自由度陀螺的运动方程与动力学分析单自由度陀螺的运动方程与动力学分析 1单自由度陀螺感受转动的特性 FA FA y My 2019/11/4 15 虽然我国人民的健康水平显著提高，但依然面临着心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和慢性呼吸系统疾病等慢性病带来的挑战。那些可防可控的慢性病危险因素，如吸烟、过量饮酒、身体活动不足和膳
12、食不合理等不健康生活方式仍未得到有效控制。 二二 单自由度陀螺的运动方程与动力学分析单自由度陀螺的运动方程与动力学分析 2 2外力矩作用下单自由度陀螺的进动外力矩作用下单自由度陀螺的进动 力矩沿力矩沿x x轴方向时且基座绕轴方向时且基座绕y y轴无转动时：轴无转动时： 与普通的刚体相同。与普通的刚体相同。 2019/11/4 16 虽然我国人民的健康水平显著提高，但依然面临着心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和慢性呼吸系统疾病等慢性病带来的挑战。那些可防可控的慢性病危险因素，如吸烟、过量饮酒、身体活动不足和膳食不合理等不健康生活方式仍未得到有效控制。 二二 单自由度陀螺的运动方程与动力学分析单自由
13、度陀螺的运动方程与动力学分析 2 2外力矩作用下单自由度陀螺的进动外力矩作用下单自由度陀螺的进动 My 力矩沿力矩沿y y轴方向时：绕框架轴进动。轴方向时：绕框架轴进动。 2019/11/4 17 虽然我国人民的健康水平显著提高，但依然面临着心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和慢性呼吸系统疾病等慢性病带来的挑战。那些可防可控的慢性病危险因素，如吸烟、过量饮酒、身体活动不足和膳食不合理等不健康生活方式仍未得到有效控制。 二二 单自由度陀螺的运动方程与动力学分析单自由度陀螺的运动方程与动力学分析 3.3.单自由度陀螺的运动方程单自由度陀螺的运动方程 单自由度陀螺的运动方程式是指陀螺组件的运动方程式。单
14、自由度陀螺的运动方程式是指陀螺组件的运动方程式。 HH 2019/11/4 18 虽然我国人民的健康水平显著提高，但依然面临着心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和慢性呼吸系统疾病等慢性病带来的挑战。那些可防可控的慢性病危险因素，如吸烟、过量饮酒、身体活动不足和膳食不合理等不健康生活方式仍未得到有效控制。 （1） 框架 3.3.单自由度陀螺的运动方程单自由度陀螺的运动方程 框架相对基座的角速度在框架坐标系中可以表示为：框架相对基座的角速度在框架坐标系中可以表示为： 基座相对惯性空间的角速度在框架坐标系中可表示为：基座相对惯性空间的角速度在框架坐标系中可表示为： 2019/11/4 19 虽然我国人民
15、的健康水平显著提高，但依然面临着心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和慢性呼吸系统疾病等慢性病带来的挑战。那些可防可控的慢性病危险因素，如吸烟、过量饮酒、身体活动不足和膳食不合理等不健康生活方式仍未得到有效控制。 框架相对于惯性空间的角速度：框架相对于惯性空间的角速度： 3.3.单自由度陀螺的运动方程单自由度陀螺的运动方程 框架角动量在框架坐标系中表示为：框架角动量在框架坐标系中表示为： 2019/11/4 20 虽然我国人民的健康水平显著提高，但依然面临着心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和慢性呼吸系统疾病等慢性病带来的挑战。那些可防可控的慢性病危险因素，如吸烟、过量饮酒、身体活动不足和膳食不合理等不
16、健康生活方式仍未得到有效控制。 （2） 转子 3.3.单自由度陀螺的运动方程单自由度陀螺的运动方程 转子相对惯性空间的角速度：转子相对惯性空间的角速度： 转子角动量在框架坐标系中表示为：转子角动量在框架坐标系中表示为： 2019/11/4 21 虽然我国人民的健康水平显著提高，但依然面临着心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和慢性呼吸系统疾病等慢性病带来的挑战。那些可防可控的慢性病危险因素，如吸烟、过量饮酒、身体活动不足和膳食不合理等不健康生活方式仍未得到有效控制。 (3) (3) 组件组件 3.3.单自由度陀螺的运动方程单自由度陀螺的运动方程 组件的角动量组件的角动量 设陀螺的角动量设陀螺的角动量 2019/11/4 22 虽然我国人民的健康水平显著提高，但依然面临着心脑血管疾病、恶性肿瘤、糖尿病和慢性呼吸系统疾病等慢性病带来的挑战。那些可防可控的慢性病危险因素，如吸烟、过量饮酒、身体活动不足和膳食不合理等不健康生活方式仍未得到有效控制。 3.3.单自由度陀螺的运动方程单自由度陀螺的运动方程
