中国石油大学（华东）：《理论力学 Theoretical Mechanics》课程教学课件（讲稿）第三章 刚体力学 3.8 刚体的定点转动

第三章 刚体力学 刚体的定点转动 超卓课程《理论力学》

超卓课程《理论力学》 第三章 刚 体 力 学 刚体的定点转动

§3.8刚体绕固定点的转动 导读 ·定点转动和一般运动 ·定点转动的速度、加速度 ·欧拉运动学方程 欧拉动力学方程 超卓课程《理论力学》

超卓课程《理论力学》 导读 • 定点转动和一般运动 • 定点转动的速度、加速度 • 欧拉动力学方程 §3.8 刚体绕固定点的转动 • 欧拉运动学方程

刚体内只有一点始终不动 超卓课程《理论力学》

超卓课程《理论力学》 刚体内只有一点始终不动

星《理论力学》 Gyroscope

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惯性制导(inertial guidance) ·利用惯性原理控制和导引飞行物体飞向目标的技术。原理是利用 惯性测量装置测出物体的运动参数，形成制导指令，通过控制发 动机推力的方向、大小和作用时间，把导弹自动引导到目标区。 ·惯性制导是以自主方式工作的，不与外界发生联系，所以抗干扰 性强和隐蔽性好。广泛用于飞机、船舶、导弹、运载火箭和航天 器制导。制导系统由惯性测量装置、计算机和自动驾驶仪组成， 装在导弹上。 超卓课程《理论力学》

超卓课程《理论力学》 惯性制导(inertial guidance) • 利用惯性原理控制和导引飞行物体飞向目标的技术。原理是利用 惯性测量装置测出物体的运动参数，形成制导指令，通过控制发 动机推力的方向、大小和作用时间，把导弹自动引导到目标区。 • 惯性制导是以自主方式工作的，不与外界发生联系，所以抗干扰 性强和隐蔽性好。广泛用于飞机、船舶、导弹、运载火箭和航天 器制导。制导系统由惯性测量装置、计算机和自动驾驶仪组成， 装在导弹上

惯性测量装置包括测量角运动参数的陀螺 仪和测量平移运动加速度的加速度计。 计算机对所测得的数据进行运算，获得运 动物体的速度和位置。 对于飞机和船舶来说，这些数据送到控制显 示器显示，然后由领航员或驾驶员下达控制 指令，操纵飞机、船舶航行：或由自动驾 驶仪引导到达目标。 航天器和导弹的计算机所发出的控制指令 ,则直接送到执行机构控制其姿态，或者 控制发动机推力的方向、大小和作用时间 ，将航天器引导到规定的轨道上，将导弹 引导到目标区内。 超卓课程《理论力学》

超卓课程《理论力学》 惯性测量装置包括测量角运动参数的陀螺 仪和测量平移运动加速度的加速度计。 计算机对所测得的数据进行运算，获得运 动物体的速度和位置。 对于飞机和船舶来说,这些数据送到控制显 示器显示,然后由领航员或驾驶员下达控制 指令，操纵飞机、船舶航行；或由自动驾 驶仪引导到达目标。 航天器和导弹的计算机所发出的控制指令 ，则直接送到执行机构控制其姿态，或者 控制发动机推力的方向、大小和作用时间 ，将航天器引导到规定的轨道上，将导弹 引导到目标区内

陀螺仪 ·现代惯性制导系统中的核心部件.在希腊文中，“陀螺”一词的原意为 旋转指示器”。在现代科学技术中，不论基于何种原理，凡能感测旋转状 态的任何装置，一般都可称之为陀螺仪。 ·关于陀螺运动的基础理论研究大约是从18世纪开始的。早期采用的是根 据回转仪原理设计的机械陀螺，后来出现了机电式惯性陀螺。 ·在第一次世界大战中，美国海军首先研制成功陀螺导航仪，并相继推广 应用于航海和航空事业中。20世纪初出现了飞机陀螺稳定器和自动驾驶 仪。 ·近年来，随着光电技术的迅猛发展，集光、机、电一体化的光电惯性陀 螺及利用光电技术加工的新型惯性陀螺（如激光陀螺、光纤陀螺、半球谐 振陀螺、石英音叉陀螺等)，正不断地发展并广泛应用于军事领域。 超卓课程《理论力学》

超卓课程《理论力学》 陀螺仪 • 现代惯性制导系统中的核心部件. 在希腊文中,“陀螺”一词的原意为“ 旋转指示器”。在现代科学技术中,不论基于何种原理，凡能感测旋转状 态的任何装置，一般都可称之为陀螺仪。 • 关于陀螺运动的基础理论研究大约是从18 世纪开始的。早期采用的是根 据回转仪原理设计的机械陀螺，后来出现了机电式惯性陀螺。 • 在第一次世界大战中，美国海军首先研制成功陀螺导航仪，并相继推广 应用于航海和航空事业中。20 世纪初出现了飞机陀螺稳定器和自动驾驶 仪。 • 近年来，随着光电技术的迅猛发展，集光、机、电一体化的光电惯性陀 螺及利用光电技术加工的新型惯性陀螺(如激光陀螺、光纤陀螺、半球谐 振陀螺、石英音叉陀螺等) ，正不断地发展并广泛应用于军事领域

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1定点转动运动学 圆盘绕轴Oz转动，该轴固结在内 悬架；内悬架绕固结于外悬架的 ON轴转动；外悬架又绕轴Oz转 动.三轴交点O始终不动的. 外悬架 内悬架 超卓课程《理论力学》

超卓课程《理论力学》 1 定点转动运动学 圆盘绕轴Oz’转动, 该轴固结在内 悬架； 内悬架绕固结于外悬架的 ON轴转动；外悬架又绕轴Oz转 动. 三轴交点O始终不动的