부양형 고속회전 자이로는 정전기력을 이용하여 관성 질량체를 물리적 접촉 없이 부양시키고 이후 고속회전 운동을 하는 구조로 되어있다. 이때 관성 질량체의 질량 불균형으로 인해, 고속회전 운동 시와블링 효과가 발생할 수 있다. 이로 인해 부양형 자이로스코프의 수직축 변위신호의 안정성이 떨어질 수 있다. 이를 제어하기 위해 본 논문에서는 부양형 자이로스코프의 수직축 변위 모델과 x, y 축별 모멘트 모델에 대한 운동방정식을 세우고, 비선형 제어기를 구성하여 시뮬레이션을 수행하였다. 제시된 비선형 제어기를 이용해 부양형 자이로스코프의 수직축 변위량이 감소하는 결과를 얻을 수 있었다.
A Levitated gyroscope is operated by nonphysical connection and excited by electrostatic force. If proof mass has a unbalancing mass distribution, then the gyroscope rotated with wobbling effect. This wobbling effect cause unstable vertical displacement output. In this paper, I design a motion of equation about gyroscope’s vertical displacement and axial moment. To control gyroscope’s vertical displacement and axial moment, I use a nonlinear controller based on Lyapunov stability theorem.