Żyroskop

Szybko obracająca się bryła sztywna (bąk symetryczny, bąk) (Internetowa Encyklopedia PWN).

Oś obrotu żyroskopu może zmieniać swoją orientację w przestrzeni (ma 3 stopnie swobody) dzięki zawieszeniu Cardana, zawieszeniu wirnika żyroskopu na poduszce powietrznej (kulożyroskop Sperry) lub w obudowie (pływaku) zanurzonej w cieczy (żyroskop pływakowy), bądź unoszeniu wirnika (w postaci kuli z nadprzewodzącego niobu) w próżni przez pole magnet. prądów krążących w 2 nadprzewodzących pierścieniach — żyroskop nadprzewodnikowy; żyroskop może być również tak zawieszony, że jego oś obraca się tylko w jednej płaszczyźnie — ma wówczas 2 stopnie swobody. Jeśli na wirujący żyroskop nie działają siły zewn. (moment siły zewn. = 0), lub ich wypadkowa przechodzi przez środek masy, to moment pędu żyroskopu jest stały; po przyłożeniu do żyroskopu pary sił o momencie oś żyroskopu wykonuje ruch precesyjny (precesja). Pod wpływem krótkotrwałych wymuszeń oś szybko obracającego się żyroskopu swobodnego nie zmienia nieomal swojej orientacji w przestrzeni, jest więc statyczna. Właściwości żyroskopowe mają obracające się ciała niebieskie, pociski artyleryjskie, wirniki turbin okrętowych itp. W technice żyroskop jest podstawowym elementem urządzeń i przyrządów żyroskopowych, używanych do automatycznego sterowania ruchem samolotów, okrętów, rakiet i in. przyrządów służących do celów nawigacji (żyrokompas, sztuczny horyzont) oraz do pomiaru prędkości kątowej i in. (bąk) (Internetowa Encyklopedia PWN).
Żyroskop umożliwia pomiar prędkości kątowej względem wybranej osi, jednak jest on obarczony błędem zera (bias) oraz błędami przypadkowymi. W celu wyznaczenia kąta pochylenia można scałkować prędkość kątową po czasie. Proces ten praktycznie wyeliminuje szum, ale błąd zera spowoduje narastający w czasie błąd kąta pochylenia (dryft). Aby wyeliminować błąd zera należałoby sygnał prędkości kątowej poddać filtracji górnoprzepustowej (Chudzik, S.).

Źródła:

Internetowa Encyklopedia PWN. Retrieved from: https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/zyroskop;4003343.html

Chudzik, S. (2015). Zastosowanie tanich czujników inercyjnych w układzie regulacji kąta pochylenia pojazdu balansującego. Przegląd elektrotechniczny, 6, 177-180. Retrieved from: http://pe.org.pl/articles/2015/6/35.pdf