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申请/专利权人：上海交通大学
摘要：本发明提供一种谐振陀螺结构设计方法及系统，该方法包括：步骤S1：利用有限元仿真计算或实验获取神经网络训练集；步骤S2：编写用于获取谐振陀螺仿真或实验参数的BP神经网络预测算法，利用所述神经网络训练集进行网络训练；步骤S3：编写用于谐振陀螺结构参数优化的优化算法，调用BP神经网络获取适应度，实现对谐振陀螺结构参数优化。本发明能够实现谐振陀螺结构多参数的同步快速优化，可有效提高谐振陀螺设计的准确性，提升谐振陀螺的设计效率。
主权项：1.一种谐振陀螺结构设计方法，其特征在于，包括：步骤S1：利用有限元仿真计算或实验获取神经网络训练集；步骤S2：编写用于获取谐振陀螺仿真或实验参数的BP神经网络预测算法，利用所述神经网络训练集进行网络训练；步骤S3：编写用于谐振陀螺结构参数优化的优化算法，调用BP神经网络获取适应度，实现对谐振陀螺结构参数优化；所述步骤S1包括：步骤S1.1：在COMSOL、ANSYS在内的相关有限元仿真软件中建立谐振陀螺的结构模型，建立谐振陀螺结构的几何参数和变量；步骤S1.2：在有限元仿真软件中建立谐振陀螺的有限元模型，计算谐振陀螺的性能参数，或者实验方法获取谐振陀螺的性能参数，包括：特征频率、品质因子、有效质量、有效刚度、机械灵敏度和机械热噪声；步骤S1.3：选取若干几何参数组合，作为BP神经网络的输入训练集，仿真或者实验得到每组参数对应的特征频率、品质因子、有效质量、有效刚度、机械灵敏度和机械热噪声，作为BP神经网络的输出训练集；通过有限元仿真计算谐振陀螺的特征频率f，从而计算得到谐振陀螺的品质因子Q，公式为： 其中，abs.表示求绝对值；imag.表示求解复数的虚数；谐振陀螺有效质量的计算公式为：meff＝λm×Mreal其中，λm表示有效质量系数，Mreal表示谐振陀螺实际质量；谐振陀螺有效刚度计算公式为：k＝4π2×f2×meff谐振陀螺机械灵敏度计算公式为： 其中，Ag为谐振陀螺角度增益，F为驱动力大小；谐振陀螺机械热噪声计算公式为： 其中，KB表示玻尔兹曼常数，为1.38065×10-23JK；T0表示温度。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 上海交通大学 谐振陀螺结构设计方法及系统
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