中央高校基本科研业务费专项资金(2010121039)
- 作品数：6 被引量：51H指数：2
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- 微隧道式加速度计的最优控制被引量：1
- 2013年
- 为了扩大隧道式加速度计(MTA)的动态测量范围并通过降低系统中的主要噪声来提高器件的性能,本文为隧道式加速度计(MTA)设计了线性二次高斯(LQG)控制器。推导了微隧道式加速度计的线性化状态-空间方程;依据分离定理,设计了卡尔曼滤波器和最优状态反馈控制器;最后,在Matlab/Simulink中构建了由卡尔曼滤波器和最优状态控制器串联的LQG仿真系统并进行了动态和静态测试。仿真结果表明,LQG最优控制系统能够将微隧道式加速度计的带宽从2×103 rad/s扩大到3×106 rad/s。通过LQG最优控制,静态测试结果显示其静态隧道电流的波动从1nA～2.95nA降到0.73nA～1.14nA;动态实验数据表明其在方波加速度信号的作用下能够将隧道间隙维持在1nm。
- 刘益芳吴德志郑高峰杜晓辉孙道恒
- 关键词：控制器设计LQG控制器
- 微机械隧道陀螺仪的时变线性二次高斯预测控制被引量：2
- 2011年
- 为了降低微机械隧道陀螺仪系统的非线性,增大器件的带宽并提高系统的信噪比,隧尖与相应隧道电极之间的隧道间距应控制在1nm附近,且其必须在闭环模式下工作。本文鉴于线性二次高斯(LQG)控制理论的抗干扰特性和鲁棒性以及哥氏加速度的时变特征,采用时变卡尔曼滤波器和LQG最优控制器串联而成的LQG预测控制策略设计了隧道陀螺仪闭环控制系统。首先,根据隧道陀螺仪的工作原理设计了总体控制方案。然后,在建立隧道式陀螺仪的扩展动态方程的基础上,设计了LQG预测控制器的两个串联环节即时变卡尔曼滤波器和状态反馈调节器。最后,通过Simulink建立了隧道式陀螺仪的LQG预测控制系统并进行数值仿真。结果表明,即使输入角速度是缓变的随机信号,LQG预测控制器也能将隧道间距维持在1nm附近。控制系统能够精确地估计欲测量的输入角速度,估计精度达到10-4 rad/s。
- 刘益芳王凌云孙道恒
- 关键词：隧道效应闭环系统
- 内置伸缩针尖的喷头喷印规律实验研究
- 2011年
- 设计了一种新型的基于电液动力学的喷头,该喷头内含一个可伸缩的针尖。由这种喷头组成的喷印系统,在不同的条件下可以产生离散的点和珠状结构两种喷射模式。结果表明:溶液浓度是区分这两种喷射模式的关键因素。当喷射溶液的浓度比较低时,喷印系统喷射出离散的圆点;当较高时,喷射出珠状结构。其珠状结构中珠子的直径随着系统供液速率的增加而变大,随着PEO溶液浓度的提高和针尖频率的增加而减小。改变收集板的移动速度,可以改变喷射沉积物形态,且该系统的喷射频率与可伸缩针尖的运动频率之间有很好的线性相关性。
- 邱永荣裴艳博林桂丹苏源哲王凌云孙道恒
- 关键词：喷印
- 微隧穿式陀螺仪检测模态的线性二次高斯控制被引量：1
- 2012年
- 为了将微隧穿式陀螺仪(MTG)的隧尖与检测电极之间的隧道间隙及其变动量分别维持在1nm和0.1nm并降低系统噪声和扩大带宽,本文为其检测模态设计了线性二次高斯(LQG)闭环反馈系统。在利用微小量法对呈指数规律的隧道效应进行线性化的基础上,建立了MTG检测模态的线性化模型,并将哥氏加速度和电子隧道1/f噪声分别当作主要的过程噪声和输出噪声,设计了由最优状态估计器和线性二次(LQ)状态调节器组成的LQG控制器。搭建了仿真系统和实际的LQG控制电路并进行动态测试。仿真结果显示,LQG控制在将系统的信噪比提高24dB的同时,能够将两个隧道电极之间的间隙的变动量控制在10-4 nm。实验曲线表明,隧道电流噪声的峰峰值为0.4nA,LQG反馈控制系统在动态加速度信号的激励下可维持恒定隧道间隙为1nm。
- 刘益芳王凌云孙道恒吴德志
- 关键词：隧道检测陀螺仪
- 全对称谐振式压力传感器结构设计与仿真分析被引量：6
- 2012年
- 提出了一种基于侧向驱动的全对称谐振式压力传感器结构.谐振结构采用侧向梳齿电容驱动,既保证了驱动力的线性特性,又由于本身的空气阻尼为滑膜阻尼,可以取得较高的品质因子.另外,设计的差分电容结构能进一步提高器件的检测灵敏度.经过ANSYS 10.0的仿真分析总结出谐振结构固有频率受结构参数影响的规律,确定了量程为0～550kPa的谐振式压力传感器具体尺寸,其灵敏度达到了22.602Hz/kPa;分析了温度对谐振结构固有频率的影响,得到-20～60℃下的热灵敏度温度系数为-1.823 3Hz/℃,为后续的温度补偿提供依据;最后通过分析谐振结构的频域响应特性,最终确定了传感器的频域特性曲线以及不同阻尼比下传感器的品质因子,为谐振式压力传感器真空封装的真空度选择提供参考.
- 江毅文杜晓辉占瞻徐布磊吕文龙王凌云孙道恒
- 关键词：谐振式压力传感器灵敏度品质因子
- 微电子封装点胶技术的研究进展被引量：42
- 2011年
- 流体点胶是一种以受控的方式对流体进行精确分配的过程,它是微电子封装行业的关键技术之一。目前,点胶技术逐渐由接触式点胶向无接触式(喷射)点胶技术转变。从微电子封装过程的应用出发,对点胶技术的发展进行了概述;在对比各种点胶方式的同时,重点介绍了无接触式喷射点胶技术,以及其中所涉及的关键技术,并提出了评价点胶品质的标准。
- 孙道恒高俊川杜江江毅文陶巍王凌云
- 关键词：微电子封装无接触式
