检索结果-内蒙古大学图书馆

西北工业大学学报 2005年第3期23卷 411-415页

作者：吕湘连苑伟政李伟剑霍鹏飞姜澄宇西北工业大学微/纳米系统实验室陕西西安710072

微机电系统通常涉及机、电、流体、热等多个耦合能量域,其设计与分析需要通过宏建模来降低复杂度。论文根据系统传递函数矩匹配原理,提出将Arnoldi算法与Taylor展开相结合来实现MEMS器件行为的宏建模,建立了典型MEMS微梁的宏模型。与有... 详细信息

微机电系统通常涉及机、电、流体、热等多个耦合能量域,其设计与分析需要通过宏建模来降低复杂度。论文根据系统传递函数矩匹配原理,提出将Arnoldi算法与Taylor展开相结合来实现MEMS器件行为的宏建模,建立了典型MEMS微梁的宏模型。与有限差分法相对比,该方法可以较准确地实现MEMS器件的快速动态仿真。

关键词： MEMS 宏建模 Arnoldi算法 Taylor展开

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微结构的大转角非线性动态行为的宏建模方法

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中国机械工程 2005年第Z1期16卷 318-321页

作者：何洋霍鹏飞苑伟政姜澄宇西北工业大学西安710072 西安机电信息研究所西安710065 西北工业大学西安710072 西北工业大学西安710072

针对微结构的大转角非线性动态行为,提出采用欧拉参数法对用传统欧拉角度法描述的微结构动力学方程进行线性化,以避免MEMS器件的系统级仿真不收敛和提高仿真速度.以大转角扭转微镜为例验证了方法的有效性.用硬件描述语言Mast编程建立了... 详细信息

针对微结构的大转角非线性动态行为,提出采用欧拉参数法对用传统欧拉角度法描述的微结构动力学方程进行线性化,以避免MEMS器件的系统级仿真不收敛和提高仿真速度.以大转角扭转微镜为例验证了方法的有效性.用硬件描述语言Mast编程建立了组件模型,使用组件模型构建了系统级模型并进行了仿真分析.分析表明,两种方法的仿真精度与有限元方法比较相差都在2%以内;与欧拉角度法比较,使用欧拉参数法仿真速度快3倍以上;说明使用欧拉参数法能够在不显著损失精度的前提下更加有效地描述微结构的大转角非线性动态行为.

关键词：欧拉参数法大转角非线性宏建模

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基于TPWL方法的MEMS热微执行器的热电耦合宏建模

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传感技术学报 2015年第4期28卷 455-461页

作者：刘莹苑伟政常洪龙西北工业大学空天微纳系统教育部重点实验室

本文给出了一种基于轨迹分段线性化TPWL(Trajectory Piecewise-Linear)方法的非线性热电耦合宏建模技术。首先建立了MEMS热微执行器的三维非线性热电耦合模型,并采用有限元方法对其进行空间离散,然后利用新的基于全局最大误差控制的线... 详细信息

本文给出了一种基于轨迹分段线性化TPWL(Trajectory Piecewise-Linear)方法的非线性热电耦合宏建模技术。首先建立了MEMS热微执行器的三维非线性热电耦合模型,并采用有限元方法对其进行空间离散,然后利用新的基于全局最大误差控制的线性化点选择算法获得一组线性化点,最后使用TPWL方法构造MEMS热微执行器的热电耦合宏模型。以平板式热微执行器为例,研究了宏模型的精度、效率及可扩展性。与全模型仿真结果进行比较,宏模型仿真结果的相对误差可达到0.036%,加速比可达到100倍以上。

关键词：微执行器宏建模轨迹分段线性化热电耦合非线性

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平板式可变电容器宏建模及其在MEMS设计中的应用实例

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机械科学与技术 2005年第6期24卷 754-756页

作者：何洋霍鹏飞马炳和苑伟政姜澄宇西北工业大学微/纳米系统实验室西安710072

平板式可变电容器是MEMS重要的机电耦合部件,建立其宏模型是MEMS系统级快速仿真的迫切需求。本文采用解析法在三维空间内建立了可描述活动极板六自由度运动的宏模型,并以MAST为模型编码语言实现了其多端口参数化组件模型。在SABER仿真... 详细信息

平板式可变电容器是MEMS重要的机电耦合部件,建立其宏模型是MEMS系统级快速仿真的迫切需求。本文采用解析法在三维空间内建立了可描述活动极板六自由度运动的宏模型,并以MAST为模型编码语言实现了其多端口参数化组件模型。在SABER仿真平台上构建了电容检测式微加速度计系统级模型,时域仿真结果表明使用该系统级模型能够快速进行有限元分析软件难以实现的复杂机电耦合系统时域行为分析。

关键词：平板式可变电容器宏建模微加速度计

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面向器件行为的MEMS宏建模方法研究

面向器件行为的MEMS宏建模方法研究

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作者：吕湘连西北工业大学

学位级别：硕士

随着MEMS产品的多样化和功能结构的复杂化,微机电系统已成为多个学科相互融合的系统,其功能的实现是多个能量域相互耦合、综合作用的结果,这样,系统级建模与仿真越来越依赖于器件级宏模型的准确性。针对强耦合、非线性的MEMS器件,如何... 详细信息

随着MEMS产品的多样化和功能结构的复杂化,微机电系统已成为多个学科相互融合的系统,其功能的实现是多个能量域相互耦合、综合作用的结果,这样,系统级建模与仿真越来越依赖于器件级宏模型的准确性。针对强耦合、非线性的MEMS器件,如何有效实现在多能量域耦合分析的基础上提取宏模型,完成系统级多信号仿真分析,成为当前MEMS设计领域的重要课题。本文针对典型的MEMS器件,研究了三种不同适应条件下的半解析宏建模方法,即在原MEMS器件(或子系统)数值计算基础上,通过一定的降阶算法得到解析宏模型。论文结合扭转微镜、微梁、电容式压力传感器等典型MEMS器件对三种宏建模方法的适应性和有效性进行了分析。本文的主要研究内容包括: 1) 基于振动理论中的模态叠加原理,结合Lagrange动力学方程,研究了能量保守系统的宏建模方法。并用静电-结构耦合的扭转微镜为例,建立其宏模型,在ANSYS中对该宏模型进行分析。 2) 对于MEMS中经常遇到的有阻尼问题的能量耗散系统,针对线性问题研究了基于Arnoldi算法的宏建模方法,并在线性系统Arnoldi算法的基础上,总结其空间投影原理,结合Taylor展开技术,研究了弱非线性系统的宏建模方法。以一个双端固定微梁为例,综合考虑结构-静电-流体(空气阻尼)多域耦合关系,用一个二次系统描述其弱非线性特点,并对该二次系统进行了降阶宏建模,对其准确性进行分析。 3) 针对有阻尼、强非线性的能量耗散系统,研究了基于KL分解的宏建模方法,对MEMS器件在设计空间内进行一定数值计算,利用相应的计算结果作为最初的随机向量,通过KL分解生成基函数,将系统动态特性投影到少量的基函数上,结合Galerkin方法生成与时间相关的各基函数叠加系数,从而获得降阶模型。一个电容式压力传感器为例,用该方法进行宏模型的获取和分析。

关键词： MEMS 宏建模半解析

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微结构的大转角非线性动态行为的宏建模方法

微结构的大转角非线性动态行为的宏建模方法

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中国微米、纳米技术第七届学术会年会

作者：何洋霍鹏飞苑伟政姜澄宇西北工业大学西安机电信息研究所西北工业大学西北工业大学

针对微结构的大转角非线性动态行为,提出采用欧拉参数法对用传统欧拉角度法描述的微结构动力学方程进行线性化,以避免MEMS器件的系统级仿真不收敛和提高仿真速度。以大转角扭转微镜为例验证了方法的有效性。用硬件描述语言Mast编程建立... 详细信息

针对微结构的大转角非线性动态行为,提出采用欧拉参数法对用传统欧拉角度法描述的微结构动力学方程进行线性化,以避免MEMS器件的系统级仿真不收敛和提高仿真速度。以大转角扭转微镜为例验证了方法的有效性。用硬件描述语言Mast编程建立了组件模型,使用组件模型构建了系统级模型并进行了仿真分析。分析表明,两种方法的仿真精度与有限元方法比较相差都在2%以内;与欧拉角度法比较,使用欧拉参数法仿真速度快3倍以上;说明使用欧拉参数法能够在不显著损失精度的前提下更加有效地描述微结构的大转角非线性动态行为。

关键词：欧拉参数法大转角非线性宏建模

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微结构的大转角非线性动态行为的宏建模方法

微结构的大转角非线性动态行为的宏建模方法

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中国微米纳米技术第七届学术年会

作者：何洋霍鹏飞苑伟政姜澄宇西北工业大学西安710072 西安机电信息研究所西安710065

本文针对微结构的大转角非线性动态行为,提出采用欧拉参数法对用传统欧拉角度法描述的微结构动力学方程进行线性化,以避免MEMS器件的系统级仿真不收敛和提高仿真速度.以大转角扭转微镜为例验证了方法的有效性.用硬件描述语言Mast编程建... 详细信息

本文针对微结构的大转角非线性动态行为,提出采用欧拉参数法对用传统欧拉角度法描述的微结构动力学方程进行线性化,以避免MEMS器件的系统级仿真不收敛和提高仿真速度.以大转角扭转微镜为例验证了方法的有效性.用硬件描述语言Mast编程建立了组件模型,使用组件模型构建了系统级模型并进行了仿真分析.分析表明,两种方法的仿真精度与有限元方法比较相差都在2﹪以内;与欧拉角度法比较,使用欧拉参数法仿真速度快3倍以上;说明使用欧拉参数法能够在不显著损失精度的前提下更加有效地描述微结构的大转角非线性动态行为.

关键词：宏建模大转角非线性动态行为欧拉参数法微结构刚体转动动力学

来源：评论

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支持任意流程的微机电系统设计工具

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机械工程学报 2008年第11期44卷 39-46页

作者：常洪龙苑伟政西北工业大学微/纳米系统实验室

论述了微机电系统设计工具的发展概况,并针对微机电系统的多样性对设计工具的需求提出了一种可支持任意流程的微机电系统设计工具架构。该架构以系统级行为建模与仿真、器件级物理建模与仿真和工艺级版图设计与工艺仿真三个设计层级为主... 详细信息

论述了微机电系统设计工具的发展概况,并针对微机电系统的多样性对设计工具的需求提出了一种可支持任意流程的微机电系统设计工具架构。该架构以系统级行为建模与仿真、器件级物理建模与仿真和工艺级版图设计与工艺仿真三个设计层级为主干,但特别地提出以六个数据自动传递接口来连接任意两个设计层级。这样,三个设计层级通过六个数据自动传递接口构成一个设计闭环,使得用户可以从任意一个设计层级开始设计,并完成设计循环,提供了在设计流程上的最大柔性。以网表、标准格式的实体模型和版图文件分别作为这三个层级设计数据的出入口,并设计了相应的信息提取算法及程序,实现了任意两个级别之间的数据自动传递,从而可以支持在该架构下的全部六种设计流程。所进行的设计实例表明,基于该工具可以针对不同的微机电系统器件选择最优的设计路线,是对当前通用微机电系统结构化设计方法的发展和提高,可显著提高设计效率。

关键词：微机电系统设计工具流程接口宏建模结构化设计方法

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基追踪去噪的高效向量匹配算法

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复旦学报（自然科学版） 2016年第4期55卷 425-430,441页

作者：宇哲伦杨帆曾璇复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海201203

提出了一种针对有噪声频率响应的基追踪去噪的高效向量匹配(BPDN-VF)算法,该算法在向量匹配(VF)算法的基础上,利用压缩感知领域的基追踪去噪(Basis Pursuit Denoising,BPDN)方法,可以有效地从有噪声的频率响应中精确恢复传递函数.与基... 详细信息

提出了一种针对有噪声频率响应的基追踪去噪的高效向量匹配(BPDN-VF)算法,该算法在向量匹配(VF)算法的基础上,利用压缩感知领域的基追踪去噪(Basis Pursuit Denoising,BPDN)方法,可以有效地从有噪声的频率响应中精确恢复传递函数.与基于方差加权的向量匹配算法相比,提出的方法不仅可以减小至少87.5%的采样次数,还可以将从有噪声的频率响应中得到的拟合结果的误差平均减少20.5%.

关键词：基追踪去噪有理逼近宏建模向量匹配

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重型液压牵引绞车的建模仿真及实验验证

重型液压牵引绞车的建模仿真及实验验证

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作者：黄成章浙江大学

学位级别：硕士

牵引绞车是工业生产中一种用途广泛的机械设备,在建筑、矿山工程、船舶运输、海洋石油等诸多领域都发挥重要作用。有些牵引绞车需工作在重载且变载的恶劣负载条件下,如海上拖曳系统,这种工况不仅对绞车工作的可靠性、控制性能有较高要求... 详细信息

牵引绞车是工业生产中一种用途广泛的机械设备,在建筑、矿山工程、船舶运输、海洋石油等诸多领域都发挥重要作用。有些牵引绞车需工作在重载且变载的恶劣负载条件下,如海上拖曳系统,这种工况不仅对绞车工作的可靠性、控制性能有较高要求,对钢缆自身的强度及疲劳寿命也有极大考验。基于此,国外学者对重载且多变载荷下的牵引绞车从机械、传动、控制、钢缆寿命等方面都进行了较为细致且深入的研究,而国内类似设备主要依赖进口,因此对重载牵引绞车的研究还不深入,诸如钢缆建模分析及其机械液压系统设计方面的成果也比较有限。本文在前人工作的基础上,结合动力学仿真软件,对重载多变载荷条件下的牵引绞车从机械、传动、控制方面给出了较为系统的分析设计过程。首先针对对负载特性影响较大的钢缆,利用有限元分析思想和轴套力建模方法建立了其仿真模型,并取经典绳索问题对上述钢缆模型进行原理校对,验证建模方法的科学性,从而揭示了负载、钢缆与绞车之间的非刚性力耦合过程;然后文章着眼于重载牵引绞车的机械液压环节,根据上述负载特性给出机械液压驱动及控制系统原理设计,并建立对应的机械-液压系统仿真模型,进而结合钢缆多体模型建立整机的机械-液压-负载模型;最后结合试验数据验证仿真模型的准确性,由此印证了本文工作在重载牵引绞车系统设计及性能分析方面的价值。本文主要由6章组成:第1章绪论介绍了牵引绞车的机械及液压系统、钢缆建模的相关背景,总结了国内外当前在重载牵引绞车、液压驱动系统及钢缆建模方面的研究成果,综合现有研究的不足,介绍了本课题的研究意义。第2章针对重载牵引绞车中钢缆因摩擦力影响而受力复杂的情况,提出使用轴套力为钢缆进行建模的方法,在RecurDyn中使用ProcessNet实现钢缆参数化宏建模的方法,并给出具体实现过程。第3章通过将使用轴套力所建微元化钢缆模型仿真结果与连续体理论的钢缆模型进行比较,验证了模型的科学性。通过悬链线模型验证钢缆模型的姿态;通过绕柱摩擦模型来验证钢缆模型的沿缆摩擦力等等。仿真结果与理论解析值基本吻合,对误差原因也做了相应的分析。第4章在对牵引绞车典型工况和负载特性分析的基础上,采用了闭式液压回路,分别设计了重载牵引绞车和存储绞车的液压驱动系统,确立了重载牵引绞车进行转速控制和存储绞车进行恒张力控制的工作模式。根据绞车设计要求,对主要液压元件进行选型,并校核选型结果。第5章搭建了重载牵引绞车和存储绞车的液压仿真模型,结合上文建立的牵引绞车及钢缆机械模型,进行联合仿真,仿真数据与试验数据基本一致,从而验证了本文所建立模型的准确性,由此模型可揭示设备的内在工作机理,并为类似装备的设计提供理论依据。第6章在对全文工作总结的基础上,提出整体工作中的欠缺和不足,以及需要改进的方面和未来的优化方向。

关键词：重载液压牵引绞车钢缆轴套力宏建模闭式液压系统 RecurDyn-AMESim联合仿真

来源：评论

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