由于陀螺儀始終在旋轉(zhuǎn)，當(dāng)它受到外部扭矩時(shí)，其運(yùn)動變化與常識理解不符。 如下圖所示，圓盤代表轉(zhuǎn)子，繞軸線ss'旋轉(zhuǎn)。 當(dāng)繞 tt' 軸的力偶施加到圓盤上時(shí)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸繞 pp' 軸旋轉(zhuǎn)，這就是進(jìn)動。
定性描述
假設(shè)施加脈沖偶，則圓盤在施加脈沖偶時(shí)獲得繞tt'軸的角速度。 取圓盤上的點(diǎn)P1，則點(diǎn)P1即得到線速度w。 由于圓盤具有圍繞 ss' 軸的初始角速度，因此點(diǎn) P1 具有初始速度 u。 u和w的速度之和為v。從圖中可以看出，點(diǎn)P1會移動到點(diǎn)P2，最終的效果是圓盤繞pp'旋轉(zhuǎn)一定角度。從角速度合成的角度來看，如下圖所示，我們還可以看到脈沖偶的作用使得
繞pp'軸旋轉(zhuǎn)，即轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸向靠近聯(lián)軸器軸線tt'的方向旋轉(zhuǎn)。 （這里轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速增加，因?yàn)槊}沖偶的幅度是無窮大）
定量描述
設(shè)轉(zhuǎn)子沿a軸方向的初始角動量為H。 假設(shè)有一個(gè)扭矩 T 作用在轉(zhuǎn)子上，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子繞 c 軸以速率 ω 進(jìn)動。 dt時(shí)刻后，進(jìn)動角為ωdt，角動量為H+dH，沿b軸方向，如下圖所示，其中力矩的作用方向不一定垂直于a軸。
設(shè)a、b、c分別為a、b、c軸的單位向量。 dt 時(shí)間之后，我們有：
但：
現(xiàn)在：
取決于：
必須：
可以看出，扭矩T的一個(gè)分量改變了角動量的方向，而b軸上的另一個(gè)分量導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)速率加快。 特別是，對于有限尺寸T，當(dāng)T垂直于H時(shí)，dH/dt = 0，扭矩僅改變角動量的方向。 進(jìn)動角速度 ω 垂直于力矩和旋轉(zhuǎn)軸。
在真實(shí)的陀螺儀中，
這通?？梢院雎圆挥?jì)，因?yàn)樗煌勇輧x旋轉(zhuǎn)電機(jī)的影響所抵消。 所以：
或?qū)懗蓸?biāo)量形式
逆進(jìn)動原理
根據(jù)角動量定理，如果粒子系統(tǒng)不受外部力矩作用，則其角動量守恒。 注意，這里的恒定角動量是相對于慣性空間而言的。 因此，當(dāng)殼體旋轉(zhuǎn)一定角度時(shí)，轉(zhuǎn)子軸線與殼體軸線不再一致，如下圖所示。 當(dāng)對轉(zhuǎn)子施加可控扭矩T（如電磁扭矩）時(shí)，轉(zhuǎn)子軸進(jìn)動陀螺儀角動量守恒，進(jìn)動角速度與殼體角速度相同陀螺儀角動量守恒，即轉(zhuǎn)子軸相對于殼體不移動。 此時(shí)，根據(jù)初始角動量H和扭矩T，即可得到轉(zhuǎn)子的進(jìn)動角速度，即殼體的角速度。 這就是逆進(jìn)動的原理。