movimento de giroscopio

MODELAGEM MATEMÁTICA DE UM
GIROSCÓPIO SINTONIZADO DINAMICAMENTE
Ettore Apolônio de Barros
EPUSP – ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
Departamento de Engenharia Mecatrônica e Sistemas Mecânicos
Av Prof Mello Moraes, 2231, Cidade Universitária, CEP 05508-900 – São Paulo, SP.

Fernando de Castro Junqueira
CTMSP – CENTRO TECNOLÓGICO DA MARINHA EM SÃO PAULO
Av Prof Lineu Prestes, 2468, Cidade Universitária, CEP 05508-000 – São Paulo, SP.

ABSTRACT
This work describes the principle of operation and the motion dynamics of a dynamically tuned gyroscope,
DTG. The complete set of equations of motion are derived, and a simplified representation for the transfer functions are obtained, emphasizing the concepts related to important parameters, and phenomena that affect the
DTG performance.
KEYWORDS: Gyroscope, inertial navigation system,

sensor, DTG.

RESUMO
Este trabalho apresenta a modelagem matemática da dinâmica de operação de um giroscópio sintonizado dinamicamente, DTG. A obtenção das funções de transferência simplificada ocorre realçando-se os conceitos relacionados a parâmetros e fenômenos importantes no desempenho do sensor.

que utilizam um rotor imerso em óleo com temperatura controlada. Pode-se chegar a reduções de até 75% no custo sem grandes comprometimentos na precisão
(derivas de 0,01 grau/hora são geralmente atingidas). A tecnologia envolvida no seu projeto e fabricação também não é sofisticada. Estes fatores o tornam atraente como opção de desenvolvimento a baixo custo e de rápidos resultados em comparação com o desenvolvimento de outros tipos de sensores inerciais. Tais características também estimularam o desenvolvimento e estudo destes sensores no Centro Tecnológico da Marinha em São
Paulo (Junqueira, 2003; Junqueira e Barros , 2003) e no
Instituto de Pesquisas Espaciais(Garrotti, 2003) .
Para tratar-se do seu princípio de funcionamento, os elementos básicos deste tipo de sensor estão ilustrados em