一、电子隧道效应在微机械振动陀螺中的应用（论文文献综述）
樊波[1]（2020）在《MEMS类蛛网状盘式谐振陀螺结构设计研究》文中研究说明MEMS振动陀螺是基于科式效应和微机械加工工艺的角速度传感器。因其体积、功耗和成本方面具有无可比拟的优势,广泛应用在消费电子、汽车安全和工业自动化等领域。然而目前MEMS振动陀螺的精度受自身尺寸约束和加工工艺等问题限制,难以满足高端应用市场需求,因此实现高精度MEMS振动陀螺是最主要的研究课题之一。模态简并和高品质因数是实现高精度MEMS振动陀螺主要途径。其中盘式谐振陀螺是目前最具精度潜力的MEMS模态简并陀螺之一,然而制造过程中较大的相对工艺公差会引入频率裂解和阻尼非对称等结构误差,导致其灵敏度降低和零偏性能恶化。此外,部分能量损耗机制限制了高品质因数的实现。因此为了最大程度解决上述问题,本文以盘式谐振陀螺结构为参考,在陀螺动力学分析的基础上,充分利用微尺度下的物理特性,从结构对称性和能量损耗机制角度深入探究了高度对称高精度MEMS陀螺结构的设计方法。主要的研究内容和创新点如下:1、MEMS类蛛网状盘式谐振陀螺的频率对称性研究。基于MEMS盘式谐振陀螺的频率裂解理论模型,确定频率对称性的影响因素。经探讨MEMS工艺的发展起源和掩模工艺特点,首次提出了线形结构工艺公差小于弧形结构的设想。基于设想,设计了全线形结构的类蛛网状盘式谐振陀螺（CDRG）,且在同片晶圆上并排加工了频率相近的圆环状盘式谐振陀螺（RDRG）用以对比研究。最后结合理论、仿真和实验结果对比验证了这个设想。实验数据表明CDRGs最小制造相对频率裂解仅为29.9ppm,均值为79.1ppm,不足RDRGs的1/7,是迄今文献报道的MEMS轴对称陀螺中制造相对频率裂解均值和波动范围最小的一类陀螺结构。其优秀的频率对称性可实现低压模态匹配,降低了ASIC测控电路集成难度。2、MEMS类蛛网状盘式谐振陀螺的能量损耗机制和阻尼非对称性研究。针对存在部分能量损耗机制限制品质因数提升这一问题,全面建立类蛛网状盘式谐振陀螺的各个能量损耗机制理论模型。首先基于修正连续流体模型和能量传递模型推导了陀螺的气体阻尼解析模型;并依据Zener解析模型和COMSOL有限元模型分别估算了热弹性阻尼,继而利用完美匹配层法求解锚点阻尼,最后对品质因数进行测试验证。能量传递模型对应的总能量损耗机制理论模型估计值与实验结果非常吻合,品质因数温度系数误差不超过2%。此外,首次提出了晶向误差模型和环宽非均匀等效误差模型对阻尼非对称误差机理进行了分析,与实验结果部分符合。3、MEMS类蛛网状盘式谐振陀螺结构特性分析及性能测试以实现高性能陀螺结构的角度出发,通过模态叠加法和过载应力法分析MEMS类蛛网状盘式谐振陀螺的动力学特性和抗冲击能力,采用参数法确定谐振器结构尺寸,推导了电容换能器的静电激励和电容检测数学模型。并对结构非线性特性展开了研究,发现设计的电容换能器在谐振器的振幅放大效应下可有效降低了非线性效应。最后对比测试了CDRG和RDRG的性能。在力再平衡模式下,CDRG锁定最大位移时最佳性能:标度因子、零偏不稳定性和角度随机游走分别为98.1 m V/（°/s）、0.004°/√h和0.187°/h。与RDRG相比,其性能指标分别提高了112%、700%和314%。这些均表明MEMS类蛛网状盘式谐振陀螺具有实现高精度陀螺巨大潜力。
秦世洋[2]（2020）在《基于隧道磁阻效应的离心式微陀螺关键技术研究》文中指出随着全球信息化,惯性导航市场需求与日俱增,微机械陀螺作为导航系统的核心器件之一不可或缺。随着市场对微陀螺的检测精度要求越来越高,高精度微陀螺研制过程中需要解决的关键问题是对微弱位移的测试。微陀螺常规的检测方式是电容检测,由于接口电路分辨率已经达到极限,梳齿电压容易击穿,横向冲击时会吸合失效,很难对微弱位移进行测试。因此,国内急需探索新效应、新结构的高精度微陀螺技术研究,实现技术突破。隧道磁阻效应（Tunnel Magneto-resistance,TMR）是一种自旋相关的隧穿效应,非常微弱的磁场变化可以引起巨大的电阻变化,具有高灵敏度、高分辨率、低功耗、小体积的优势,可以有效解决传统检测效应的陀螺检测精度不高的难题。本文设计了一种基于隧道磁阻效应离心式微陀螺结构,首先对离心式微陀螺进行力学建模,通过对微陀螺进行动力学特性分析研究,获得灵敏度达1.69 nm/°/s的微陀螺结构,分析了离心式陀螺结构的阻尼组成以及对应的理论计算模型;其次研究高变化率检测磁场技术,采用回折型通电线圈检测磁场方案,磁场变化率达9×10-44 Oe/nm;再次对隧道磁阻技术进行了研究,提出的四桥路隧道磁阻检测方案可有效抑制外界磁场干扰,磁阻灵敏度达7 mV/Oe;最后对离心式隧道磁阻微陀螺的灵敏度、噪声水平等性能指标进行了计算分析,理论推导获得微陀螺总的灵敏度为10.65 mV/°/s,噪声水平达2.36×10-4°/s/√Hz。本文结合陀螺结构特点和国内工艺加工水平,研究了离心式隧道磁阻效应检测的微陀螺加工工艺,设计了微陀螺具体的加工工艺流程以及对应的掩模版版图。初步完成了回折型通电线圈的制备,搭建了磁阻效应测试平台,对离心式隧道磁阻效应陀螺的磁阻效应进行了测试,为后续离心式微陀螺性能测试奠定了良好的实验基础。
刘娟花[3]（2019）在《多尺度数据融合算法及其应用研究》文中研究指明分别在多个尺度上对多个传感器的信息进行融合,不仅可获得比单个传感器更优的性能,而且与单尺度上的融合相比,多尺度数据融合能更好地刻画出目标的本质特性。MEMS陀螺是一种可以测量角速度的传感器,具有很多吸引人的优点。但噪声大,准确度不高也是不争的事实。于是如何去除MEMS陀螺仪中的噪声,并提高其精度就成为近年来的研究热点。对多MEMS陀螺应用多尺度数据融合算法,可以显着提高系统的精度及可靠性。本文证明了前人提出的多尺度数据融合算法的有效性,设计了 一种新的多尺度融合算法,讨论了多尺度数据融合中的重要技术问题,并通过对多个MEMS陀螺的融合应用,经仿真和硬件实验验证了本文多尺度融合算法的优越性。主要创新点和工作如下:1.从小波分析理论出发,证明了平稳和非平稳情况下的数据融合定理。从数学上解释了多尺度数据融合算法优于经典加权算法的原理,为该算法的推广应用奠定了数学基础。2.结合小波域多尺度数据融合算法的原理、具体步骤及存在问题等,设计了基于小波包的多尺度数据融合算法,并用实测数据通过仿真实验,比较了小波多尺度数据融合和小波包多尺度数据融合。3.分析了多MEMS陀螺数据融合中的小波基、分解层数、加权因子等的选择方法,通过仿真实验验证了其可行性。4.比较了基于时间序列分析、基于小波去噪和基于小波变换的多尺度融合这三种融合方法不同方面的性能。另外,还比较了多尺度融合和前向线性预测（Forward Linear Prediction,FLP）融合方法,结果均表明本文所提出的多尺度融合方法的独特性和有效性。将上述研究成果应用于我们设计并制作的一套多MEMS陀螺仪数据融合实时处理系统平台中,对4个MEMS陀螺仪所采集的原始数据进行实时处理。分别在静态和动态环境下对该集成系统进行了测试,实验结果表明:该系统运行稳定可靠,将MEMS陀螺的精度提高了 1个量级。本文的研究工作不仅为有关多尺度融合系统的分析奠定了理论基础,还为算法的推广应用提供了实验依据。
彭焮成[4]（2019）在《微机械陀螺驱动控制及其噪声研究》文中研究表明随着先进的微电子技术的发展,微机械陀螺应用市场越来越广泛,对陀螺的精度要求越来越高。稳定的微机械驱动控制系统是陀螺高精度的必要条件,但现阶段的经典PID控制和自激振荡控制对微机械陀螺驱动控制存在精度较低、稳定性较差的缺陷。现对陀螺的驱动控制系统进行改进,将模糊控制算法应用于微机械陀螺驱动闭环控制上,完成了基于模糊控制的MEMS陀螺驱动闭环控制的方法研究与电路设计。结合国内外研究现状,针对微机械陀螺的驱动闭环为非时变非线性系统的特点。对于复杂的非线性系统来说,经典PID控制理论不再适合。现提出了一种改进的模糊控制驱动闭环的策略,在FPGA平台上实现并且将陀螺驱动信号在芯片内部处理方便算法的进一步改进。改进后的模糊控制是传统模糊控制和PID的结合体,集成了两者的优点,有较快的控制能力、较高的控制精度以及较强的鲁棒性。实验结果表明,该设计方法能够使MEMS陀螺稳定工作在谐振状态下,响应信号幅值基本保持恒定,数字驱动闭环的响应信号幅值抖动精度可达到98ppm。微机械陀螺设计中陀螺驱动控制系统具体电路设计的整体方案,设计出合适的模拟电路以提高陀螺驱动的性能。对于构成整个电路的微机械陀螺驱动电路设计、静电梳齿驱动电路、微弱信号检测电路、载波电路、PC通信系统进行设计和分析,以设计出完整的外围驱动控制电路实现陀螺响应信号幅值恒定。并且对整个电路进行仿真和调试,实现上位机与实验板的通信。建立了微机械陀螺驱动电路噪声模型,分析电路中主要的噪声建立二端口网络将网络内部噪声等效到输入端的模型。采用matlab软件和multisim软件对电路仿真分析研究。根据其电路求解噪声以对电路中的关键电路的电子器件选型做参考以及数模转换器和模数转换器对信号的影响为电路的优化提供了依据,具有一定的实际应用价值。
姜瑞瑞[5]（2019）在《基于隧道场效应管传感的纳米梁非线性振动控制研究》文中研究指明纳米梁作为纳机电系统（Nano-Electro-Mechanical Systems,NEMS）的重要构件,常被用来制作高精度的传感器。但是,随着尺寸的进一步减小,纳米梁在振动中容易出现多值、分岔等非线性现象,导致谐振器出现不稳定振动,甚至产生吸合现象,影响其工作稳定性。因此,消除振动中的非线性影响是纳微器件设计过程中首要考虑的问题。纳微器件的非线性振动控制成为纳机电系统的一个重要研究方向。本文研究了基于隧道效应、场效应传感、隧道场效应传感的纳米梁非线性振动控制,通过理论分析与数值模拟仿真相结合的研究方法,分析了影响纳米梁非线性振动控制的因素。首先,以Euler-Bornoulli悬臂梁为振动模型,提出了基于电子隧道效应的纳米梁非线性振动控制方法。隧道效应电流具有高灵敏性、高精确性的特点,可用于检测纳米梁的振动信号。应用位移和速度电压反馈控制器,考虑无时滞和有时滞反馈两种情况,建立基于隧道效应的纳米梁非线性振动控制方程,应用多尺度方法得到纳米梁主共振的幅频响应方程。研究了直流和交流激励电压、控制增益和时滞等参数与纳米梁振动非线性之间的关系,得到了减弱系统非线性、增强系统稳定性的影响因素。其次,研究了基于场效应传感的纳米梁非线性振动控制。建立含有场效应传感控制的纳米梁振动微分方程,考虑主共振和三次超谐共振情况,研究了影响纳米梁非线性振动控制的因素。通过幅频曲线分析得出,振动控制参数、时滞反馈参数、阻尼值、纳米梁与极板间的初始距离、栅电压、源漏电压等都是影响纳米梁振动幅值和非线性的因素。在一定范围内,振动控制参数、时滞反馈参数的变化可以调节振动非线性项、时滞非线性项和振动阻尼项的大小。通过选择适当的参数,使纳米梁的振动保持在平衡稳定状态。最后,考虑主共振和三次超谐共振情况,研究了基于隧道场效应传感的纳米梁非线性振动控制问题,分析了影响纳米梁非线性振动控制的因素以及如何通过调节各因素对非线性进行有效地控制。研究发现,振动阻尼、振动反馈控制参数、纳米梁与极板间的距离、外部初始电压、栅电压等都对纳米梁的最大振幅和振动非线性具有一定的影响。研究表明,纳米梁隧道效应、场效应传感、隧道场效应传感对振动信号提取表现出更高的灵敏性和精确性,对纳米梁非线性具有良好的控制作用。在一定范围内,通过选择适当的系统参数、振动控制参数和时滞反馈参数等可以对振动非线性进行调节,将其控制在合理范围内,从而实现对纳米梁非线性振动的有效控制。
胡开明[6]（2017）在《微纳米机械谐振器表面效应作用机制与动力学特性研究》文中进行了进一步梳理微纳机电系统是机械、力学、微电子、化学等多学科交叉的前沿性研究领域,在机械电子、信息通讯、航空航天、生物医学与能源环境等领域有着重要应用价值。微机电系统的日趋成熟和纳米技术的迅猛发展为机械动力学与振动学科提出了前所未有的巨大挑战,同时也带来了全新的机遇。高性能微纳米机械谐振器作为微纳机电系统的核心功能器件,其设计对动力学理论与分析方法提出了新的挑战:机械结构固有表面效应、吸附诱导的表面效应、表面作用力等表面效应显着,工作环境复杂等。为此,本文在微纳米机械谐振器表面效应的力学模型表征、表面效应的作用机制以及其对器件动力学性能的影响规律、表面吸附作用下实验检测机理与方法等方面开展了系统的研究,主要研究工作如下:针对微纳米机械谐振器中结构固有的表面效应问题,本文提出了表征机械结构固有表面效应的修正连续介质力学模型和半连续介质力学模型。首先,提出了一种考虑表面层厚度的纳米机械结构固有表面效应的修正core-shell模型,揭示了表面层厚度对器件结构动力学特性的影响规律。与已有实验数据对比验证了该修正core-shell模型的合理性;与不考虑表面层厚度的表面效应模型对比,论证了当纳米线谐振器直径小于100 nm时考虑表面层厚度的必要性。其次,基于上述修正core-shell模型,进一步发展了表面弛豫和重构作用下表面效应的半连续介质力学模型,该模型能从原子层面揭示固有表面效应的形成机理,且其本构关系满足表面平衡条件。采用分子静力学方法建立了表面弛豫和重构现象的力学模型,得到了表面效应的连续介质力学模型与原子晶格模型之间的关联关系,推导了半连续介质力模型的本构关系,并与已有实验数据和理论结果对比验证了模型的有效性。结果表明:表面弹性和表面密度主要取决于表面弛豫,表面残余应力主要取决于表面重构。本文还将上述修正core-shell模型用于评估光热诱导的过渡性表面层等效杨氏模量和等效厚度,从理论和实验上研究了光热诱致的表面不稳定现象的形成机理,揭示了当宽度增大时表面褶皱从一维有序平行褶皱过渡到二维无序褶皱的力学成因,为基于表面褶皱的无显影光刻技术提供可能性。在上述微纳米机械谐振结构固有表面效应的表征模型基础上,本文研究了表面效应的作用机制以及其对谐振器动力学性能的影响规律。首先,基于非局部弹性理论,提出了纳米机械谐振器内模态耦合非线性效应的理论模型,分析了非局部效应对张力诱导的内模态耦合强度作用机制、模态耦合对双固支梁式谐振器吸合特性和谐振频率的调节作用。结果表明:当尺度减小时,第一阶面内与面外方向模态之间的耦合强度显着增大,其物理成因是非局部弹性理论的引入使机械模态之间能量转移更易产生。其次,研究了表面效应对纳米机械谐振器复合型裂纹扩展与其动力学特性的影响规律,揭示了表面效应与复合型裂纹扩展的内在关联关系,分析了表面效应作用下纳米裂纹梁的动力学特性。提出了斜边缘裂纹效应的概念,阐明了表面效应和复合型边缘裂纹扩展的固有关系;将表面残余应力引入到裂纹尖端力场中,推导了I型和II型边缘裂纹的应力强度因子和相应柔度系数的解析表达式;提出了一种纳米裂纹梁修正的连续介质动力学模型。结果表明:由于残余表面应力改变了复合型裂纹的断裂韧性,故裂纹引起的附加柔度系数关于残余表面应力对称分布,且当?0（27）-10 N/m,表面残余应力可延缓复合型裂纹的扩展。针对表面吸附诱导的表面效应,本文进行了表面吸附作用下为微纳米机械谐振式传感器的传感机理与实验研究。首先,基于修正Langmuir吸附动力学模型,提出了一种微米机械传感器的慢时变参数动力学模型,揭示了流体环境作用下吸附诱导的表面效应对微机械谐振传感器非线性时变参激振动特性的影响规律,研究了原位实时检测的机理与延时特性。通过引入分析物浓度慢时变特征修正了Langmuir吸附动力学模型,建立了表面吸附与结构固有表面效应耦合作用下微机械谐振传感器的慢时变参数动力学模型,分析了吸附诱导的表面效应形成机理与吸附诱导的传感器频率偏移特性。其次,研究了分子吸附下悬浮式多层石墨烯传感器的非线性吸合动力学特性。引入残余built-in应变和双向边缘效应,发展了一种机电耦合动力学模型来描述石墨烯传感器的吸合行为。与已有实验数据对比验证了该模型,讨论了悬浮式多层石墨烯传感器吸合电压的调节方法,比较了石墨烯传感器的断裂和吸合两种失效形式,推导了zigzag型和armchair型石墨烯传感器的临界轴向预应力。再次,本文还针对石墨烯气体传感器的选择性检测原理,分别从理论建模、密度泛函理论仿真和实验测试等方面研究了石墨烯固体表面的吸附动力学特性。采用基于DFT的第一性原理仿真方法计算了气体分子在石墨烯表面的吸附能、电荷转移和吸附平衡距离。基于吸附诱导的非线性刚度弹簧假设,还提出了单气体分子与石墨烯表面之间的吸附非线性刚度模型,计算了不同气体与石墨烯表面的相互作用势能函数。进一步地,对气体在石墨烯表面的吸附动力学特性进行了实验研究,测量了不同气体在石墨烯表面的吸附时间常数,验证了本文吸附非线性刚度模型的合理性。
齐成坤[7]（2017）在《梳状微陀螺的动力学性能研究》文中认为微机械陀螺与传统陀螺而言,具有体积小、重量轻、成本低、动态性能好、耗能低、易于智能化和数字化、可靠性高、可集成化等优点,被广泛应用于航空航天、医疗器械、汽车工艺、武器装备等领域。在研究诸多微陀螺中,致力于提高其灵敏度和精度始终是人们追求的目标。目前,关于微陀螺动力学性能的研究多数都是基于微陀螺理想加工下进行的,而把各种加工误差考虑在微陀螺动力学性能的研究,并得出加工误差对其性能影响规律的定量分析颇为少见。所以本文在进行微陀螺动力学性能研究时,考虑了多种加工误差,将其定量分析,采用理论解析、有限元模态分析、谐响应分析方法研究加工误差对微陀螺固有频率、模态、模态耦合及模态耦合对检测结果的影响等,研究结果对后期改进微陀螺加工工艺和提高微陀螺性能提供了理论指导。建立梳状微机械陀螺动力学方程并进行分析得知,只有激振频率与微陀螺驱动模态固有频率一致,且驱动模态频率和检测模态频率相接近或相等时,微陀螺灵敏度才能达到最高,这也是微陀螺结构设计的理论依据之一。采用有限元分析方法,研究了刻蚀误差对微陀螺性能参数的影响。研究发现,刻蚀误差可引起微陀螺固有频率偏离理论设计值。微梁刚度和微陀螺固有频率随着刻蚀角度的增大而增大;最大过度刻蚀角度为±2度时,其驱动模态和检测模态的固有频率的变化率均超过了14%。其次,刻蚀误差会影响驱动模态、检测模态和干扰模态的阶次,出现驱动和检测模态降阶,以及干扰模态介于驱动和检测模态之间且干扰模态频率与驱动模态频率相近的情况,这种情况会影响微陀螺系统的输出精度。最后,在整体上,带宽随过度刻蚀夹角增大而减小,由于灵敏度受诸多因素影响,故其无明显变化规律。当刻蚀角度介于0°1.5°时,微陀螺的灵敏度高于无刻蚀误差时微陀螺的灵敏度。研究结论为微陀螺的结构设计改进提供了理论基础。研究了三种不同类型的梁宽误差对微陀螺固有频率和模态的影响。当梁宽误差为同一对角线上两驱动微梁梁宽的尺寸相同但与另一对角线上微梁梁宽不同时,梁宽误差会引起微陀螺驱动模态及检测模态的耦合,耦合程度随梁宽误差的加大而增加。驱动模态下检测质量块在检测方向位移y与驱动方向位移x的比值可用来反应模态耦合的程度,当梁宽误差为0.1微米时模态耦合比值xy/达到0.88。当梁宽误差为同一侧微梁梁宽相等而另一侧微梁梁宽不等和只有一根微梁梁宽存在误差时,梁宽误差引起的模态耦合现象基本可以忽略。通过有限元的方法对U型微梁形状进行了优化,发现U型微梁一边梁长为另一边梁长的1/2时模态耦合情况最严重;当U型梁退化为蟹脚型梁或两边梁长相等的U型梁时,可基本避免由于梁宽误差产生的微陀螺驱动模态耦合现象。通过谐响应的仿真试验分析,验证了模态耦合现象会对微陀螺测量信号产生严重干扰,因此模态耦合现象是影响微陀螺性能的重要因素之一。研究结果对微陀螺的结构设计具有一定的指导意义。
刘博[8]（2016）在《电容式硅微陀螺的结构优化和检测技术研究》文中认为微机电加工技术（MEMT,Micro-Electro-Mechanical Technology）在近年来日益成熟,微机械陀螺结构集成度也随之不断增高、应用环境更加多样化,获得高性能指标所面临的问题越来越复杂。在微机械陀螺微小型化的过程中,电场的边缘效应和电容检测中的非线性特性对微机械陀螺的性能指标的影响也更加明显。目前,提高微机械陀螺性能指标的方法主要分为优化微陀螺系统结构设计和改良微陀螺检测方式两方面。本文从上述两方面入手研究提高微机械陀螺系统性能和稳定性的方法,提出微陀螺结构参数的选取原则和微陀螺的优化结构设计模型,并对提出的新型微陀螺设计进行仿真分析,针对微陀螺中的非线性问题,对微陀螺系统的检测方式进行优化改良和实验验证,主要内容安排如下:1、推导了多自由度微陀螺性能指标与结构参数间的数学关系,建立了多自由度微陀螺结构参数的设定原则。重点分析了微陀螺系统的带宽和增益等性能指标与微陀螺部件质量、弹性悬梁弹力值和空气阻尼等机械参数之间的耦合关系。仿真验证设计模型的可行性,并找到一种可以优化微陀螺系统性能的整体设计方案。实现微陀螺机械结构参数与最终陀螺输入指标形成更为具体的量化对应关系,为下一阶段设计更为复杂的微陀螺结构提供理论基础。2、针对陀螺共模干扰问题提出了一种具有两组对称结构感应模态振荡器的微陀螺设计方案。陀螺中激励模态和感应模态均采用二自由度振荡器,通过施加反向激励使得两感应单元在激励方向始终反向运动,以两感应模态的差动输出作为微陀螺系统的最终输出从而消除共模干扰。该结构中振动部件被设计成单自由度弹性悬梁,微陀螺整体结构形成双解耦结构消除机械耦合。3、针对单感应模态微陀螺系统中存在陀螺增益和带宽相互制约的不足进行微陀螺结构的组合设计。第一种设计形式采取单自由度与二自由度振荡器交替检测策略,充分利用了在激励频率稳定时,单自由度振荡器具有极高敏感度的优势。同时陀螺的感应模态可以切换为二自由度振荡器,从而有效拓展检测带宽;优化设计的第二种形式采用的是多组二自由度振荡器组合检测策略,该方法利用两组具有中心频率平移的二自由度振荡器作为感应单元。优化之后的微陀螺输出特性在带宽范围内更为稳定,在降低陀螺误差的同时提升了微陀螺系统的检测可靠性。4、针对单自由度微陀螺系统感应模态中心频率平移会造成陀螺性能剧烈降低的问题,将频率检测方式引入到微陀螺系统中,从而形成可以在多种振动模态间切换的微陀螺振动结构。该种微陀螺不仅具有传统陀螺频率匹配时高增益响应的特点,同时兼具频率检测与中心频率波动无关的优势。此外,这种微陀螺还可以切换为一种具有二自由度感应模态的微陀螺系统,为导航设备提供稳定的姿态输出。5、针对微陀螺电容检测中的非线性问题,分析了陀螺系统中的牵引效应并提出了一种新型斜尖端齿梳检测方式。研究了在不同情况下,牵引效应的描述形式及微陀螺系统工作时牵引效应产生的非线性影响。通过Conventor Ware中建模分析,验证了新型斜尖端齿梳检测方式在优化微陀螺系统电场和改良系统非线性检测方面的优势。最后利用高精度检测仪器Polytec PMA-500观测微陀螺梳齿结构并对其性能进行测量,得到微陀螺工作的稳定区域和牵引效应区域。实验结果证明了斜尖端齿梳在稳定工作区域具有较高的线性度输出,为提高电容式微陀螺检测信号的线性度奠定了基础。
仲作阳[9]（2014）在《微机械谐振器的能量耗散机理与复杂动力学特性研究》文中指出微机电系统（MEMS）技术是21世纪科技发展的前沿，在生物、医学、机械电子、航空航天等领域有着广泛的应用价值。MEMS技术的迅速发展给机械动力学和振动学科带来了前所未有的机遇和挑战。微纳机械谐振器为精确测量提供了许多新应用,也为深入研究各种物理现象提供了前所未有的机会，已成为当前该领域研究的一个重点和热点。两端固支微梁谐振器或微悬臂梁谐振器被广泛应用为微传感或驱动系统的核心关键组件，其传感机理取决于微结构对特定外激励的敏感性和其自身动力学响应的独特性。相对简单的几何结构使其在设计和加工方面有着较大优势，在平均残余应力测量、杨氏模量测定、显微镜、安装表面健康监测系统、质量流传感器乃至分子生物或DNA分析等诸多方面应用广泛。目前，微机械谐振器的工作频率可达MHz甚至GHz、品质因子范围为102-105，使得谐振器不仅具有超高的灵敏度和分辨率，还会出现“不稳定”的参数振动、自激振动、热振动和频率漂移等现象，其非线性行为非常明显。微机械谐振器工作原理涉及复杂的能量转换，尺度效应带来许多微科学问题（微机械学、微光学、微静电学、微流动与气动力学、微热力学、微化学等），多场耦合会导致多学科交叉问题（机、电、磁、光、声、热、化学等）。此外，为了提高微谐振器的灵敏度、信噪比、分辨率和测量精度，其表/界面作用、加工工艺、尺度效应、能量耗散机理及控制、驱动力的固有非线性等都成为研究的核心难点，也是亟待研究的关键科学问题。但目前针对微谐振器的能量耗散机理及控制、非线性振动特性及其演化和传递规律，尚缺乏必要的深入认识。因此，随着微机械谐振器向超高频、多功能和超精密快速发展，其频率稳定性、运动稳定性和能量耗散机理及控制方法的研究是一个迫切的课题，具有重要的学术价值和应用潜力。本文针对微机械谐振器的若干动力学问题，就边界效应、微加工工艺误差、光梯度力等对系统非线性动力学特性和能量耗散机理及控制方法等方面进行了一些有意义的研究和探索。微机械谐振器的支承基体通常不是绝对刚性的而是柔性的,往往会在系统谐振过程中偏离理想边界条件，并对器件动力学特性产生重要影响。在第二章中，首先对声子隧道效应造成的边界结点能量耗散机理和支承基体的等效弹性刚度等谐振器的边界效应进行了分析和研究。结合碳纳米管分子质量探测器的理论研究，通过将声子隧道效应导致的能量耗散引入其动力学模型中，分析非理想边界条件下的能量耗散对微谐振系统动力学特性的影响。基于经典弹性力学理论中的Boussinesq方程和Cerruti方程及能量等效原理，对非理想边界的等效弹性刚度进行建模仿真，其理论结果与已报道的实验数据有较好的吻合。利用多尺度摄动理论，分别探讨了非理想边界的等效弹性刚度对两端固支微梁和微悬臂梁谐振器的动力学特性的影响。本所得解析结果与有限元分析结果相对比，体现了较好的一致性。结果表明，非理想边界处的能量耗散效应和刚度效应均能使系统的最大振幅变小，而且会使系统谐振频率降低。边界效应是微谐振器动力学设计中不可忽视的重要特征。由于微加工工艺误差会导致梳齿谐振器的梳齿间产生一定的倾斜角从而无法保持相互平行。在第三章中首先研究了边缘效应下不平行梳齿间的电容、静电力以及静电弹簧刚度，并对复杂的空气阻尼进行了精确建模。然后分别利用多尺度法和最大Liyapunov指数对动力学控制方程进行稳态求解和运动稳定性分析。通过将数值仿真结果与已报道实验数据相对比，验证了所建模型的有效性。结果表明，倾斜的梳齿可以引起微谐振器谐振频率的增加和静电弹簧刚度的强化。由此，本章提供了一种有效抑制传统模型中静电刚度软化效应的思路，即可以通过控制梳齿倾斜角以升高、降低或自平衡谐振频率。同时，最大Liyapunov指数分析亦表明，倾斜梳齿可以帮助增强微谐振器的运动稳定性，并避免吸合效应的发生。当微机械谐振器运行于室温或真空条件时，热弹性阻尼被认为是最主要的能量耗散方式之一，系统也会因此存在一个品质因子值的上限。同时，大量的实验研究表明，微梁或微板谐振器的动力学性能和特征通常是尺度相关的。基于修正耦合应力理论，并利用汉密尔顿（Hamilton）变分原理分别建立了微梁和微板的热弹性动力学控制方程。结合热传导扩散方程，求得考虑尺度效应下的热弹性阻尼。所得热弹性频率与已报道结果取得较好的一致性。结果表明，当微板或微梁的厚度与材料本征尺度参数处于同一数量级时，材料尺度效应对系统热弹性阻尼产生了重要影响。随着材料本征尺度参数的增加，系统的热弹性阻尼将会被抑制，且品质因子得到提升。同时，当环境温度由500K降低至80K时，系统品质因子将会被提升数个数量级，但是当微结构的厚度与材料特征尺度参数接近时，环境温度为400K时考虑尺度效应的系统品质因子可以超越293K时未考虑尺度效应的品质因子。文中具体分析讨论了不同结构材料、背景温度及结构尺寸下微结构的材料本征长度对其热弹性阻尼的影响。第五章首先总结介绍了光梯度力的起源以及这个领域中的最新快速进展。由于光梯度力驱动微纳波导谐振器有许多独特的动力学性能并非常容易进入非线性区域。尽管截然不同的非线性刚度效应和谐振频率偏移趋势在大量试验中被强调和报道，却鲜有相关的解释和研究。本章由连续弹性梁理论推导出光驱动微波导的动力学控制方程，并应用多尺度摄动理论对其进行稳态求解，所得结果直观反映了谐振频率偏移与光梯度力之间的内在关系。其理论结果和已报道实验数据保持了较好的一致性，从而验证了所建理论模型的有效性。进一步地，就波导梁的几何结构参数等对谐振频率偏移和系统刚度的影响进行了研究和讨论,为解释系统谐振频率的漂移提供了有力的理论支撑。此外，等功率强度的光在传播过程中会产生热扩散效应，导致光波导梁发生膨胀，且使温度沿光的传播方向梯度增强，因而在微纳光机械谐振系统中的热弹性阻尼问题会变得更加复杂。通过考虑光的辐射效应，本章建立了一个可以精确计算光波导谐振器中内在能量耗散的理论模型。并获得了基于系统热弹性阻尼的品质因子。结果表明，入射光功率、环境温度、波导梁的材料性能及几何结构尺寸等均对光波导梁中的热弹性阻尼具有重要影响。当有2uW光功率入射时，复合硅的峰值阻尼增加了近五倍多，而多晶硅则更是增加了15倍左右。当环境温度处于293K–500K范围时，热弹性阻尼首先随着无量纲频率的增长而缓慢增加，待到达峰值后便迅速下降。但是当环境温度低于293K，热弹性阻尼却会随着无量纲频率的增加而持续降低。此外，系统的热弹性阻尼会随着波导梁的厚度而单调降低，随着波导梁的长度而单调增加。本节所建的理论模型及所得结果对高性能光微纳谐振器的设计及实际应用起到重要作用。
王志飞[10]（2012）在《全解耦式微机械陀螺仪的研究与设计》文中认为微机械陀螺仪是应用微机电系统（MEMS）技术研发出来的一类典型微惯性传感器。它在军事装备、工业自动化和娱乐设备等领域具有广阔的应用前景，因此受到了越来越多的关注。通过对当前微机械陀螺的研究和分析，本文提出了一种基于体硅工艺的新型全解耦音叉式微机械陀螺结构。该结构的陀螺仪能够在大气环境中工作，为实现驱动和检测模态的完全解耦，在一定的带宽下保持较高的检测灵敏度，采用了新型敏感检测梁和对称的音叉式结构。通过对比选取了能量密度高、驱动力大的电磁驱动方式，综合考虑检测质量的振幅、阻尼系数、电容灵敏度等各方面因素选择了变梳齿重叠长度的电容检测方式。对微机械陀螺仪的有限元模型进行静力学分析，考察结构自然状态下的垂直位移、抗过载性和解耦合性。根据实体结构建立了简化动力学模型，讨论了驱动频率、检测频率、质量因子Q和驱动力与陀螺灵敏度和工作带宽的关系。利用结构动力学的有限元分析理论分析了弹性梁尺寸参数对模态的影响规律，为此类传感器的设计提供理论基础。选取可实现模态匹配的一组尺寸数据进行模态和谐响应分析，依据有、无阻尼下两运动模式的幅频特性曲线来考察空气阻尼对微机械陀螺性能的影响，预测其持续的动力学特性。然后以检测质量块振动的稳态响应为基础，对不同频率差值下电容灵敏度的变化趋势进行了研究，并通过对比的方式分析了微机械陀螺的整体性能。本论文的研究对全解耦式微机械陀螺的研究和设计具有一定的理论意义和实用价值，其研究方法和思路对其它结构形式的微机械陀螺同样具有参考价值。
二、电子隧道效应在微机械振动陀螺中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电子隧道效应在微机械振动陀螺中的应用（论文提纲范文）
（1）MEMS类蛛网状盘式谐振陀螺结构设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 MEMS轴对称陀螺国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 论文的选题和主体框架: |
| 第二章 微机械轴对称陀螺基本理论 |
| 2.1 科里奥利效应 |
| 2.2 轴对称陀螺仪动力学 |
| 2.3 主要性能指标分析 |
| 2.3.1 分辨率 |
| 2.3.2 灵敏度 |
| 2.3.3 带宽 |
| 2.3.4 零偏及零偏不稳定性 |
| 2.3.5 其他主要性能指标 |
| 2.4 模态耦合误差 |
| 2.4.1 刚度耦合误差 |
| 2.4.2 阻尼耦合误差 |
| 2.5 工作模式 |
| 2.5.1 开环模式 |
| 2.5.2 力再平衡模式 |
| 2.5.3 全角模式 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 MEMS类蛛网状盘式谐振陀螺的频率对称性研究 |
| 3.1 MEMS盘式谐振陀螺的频率裂解理论模型 |
| 3.2 频率裂解抑制途径及设想方案 |
| 3.3 实验样机设计及制造工艺 |
| 3.3.1 实验样机设计 |
| 3.3.2 制造工艺 |
| 3.4 类蛛网状和圆环状盘式谐振陀螺的相对频率裂解敏感度分析 |
| 3.4.1 结构误差理论模型分析 |
| 3.4.2 加工误差仿真模型分析 |
| 3.5 类蛛网状和圆环状盘式谐振陀螺的测试结果对比 |
| 3.5.1 频率响应测试 |
| 3.5.2 温度稳定性测试 |
| 3.6 对比验证 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 MEMS类蛛网状盘式谐振陀螺的能量损耗机制和阻尼非对称误差研究 |
| 4.1 能量耗散与Q的关系 |
| 4.2 气体阻尼损耗机制 |
| 4.2.1 修正连续流体模型 |
| 4.2.2 能量传递模型 |
| 4.3 热弹性阻尼损耗机制 |
| 4.3.1 Zener解析模型 |
| 4.3.2 COMSOL有限元模型 |
| 4.4 锚点阻尼损耗机制 |
| 4.5 其他阻尼损耗机制 |
| 4.5.1 表面阻尼损耗机制 |
| 4.5.2 电子阻尼损耗机制 |
| 4.5.3 Akhiezer阻尼损耗机制 |
| 4.6 阻尼非对称误差机理理论分析 |
| 4.6.1 气体阻尼损耗机制非对称误差 |
| 4.6.2 热弹性阻尼损耗机制非对称误差 |
| 4.7 实验验证 |
| 4.7.1 能量损耗机制理论模型测试验证 |
| 4.7.2 阻尼非对称误差机理理论模型测试验证 |
| 4.8 小结 |
| 第五章 MEMS类蛛网状盘式谐振陀螺的结构特性分析及性能测试 |
| 5.1 陀螺结构设计方案 |
| 5.2 谐振器结构特性分析 |
| 5.2.1 模态分析 |
| 5.2.2 过载分析 |
| 5.2.3 参数设计 |
| 5.2.4 振幅放大效应 |
| 5.3 电容换能器结构特性分析 |
| 5.3.1 静电激励 |
| 5.3.2 电容检测 |
| 5.3.3 刚度调谐 |
| 5.4 非线性效应 |
| 5.4.1 静电非线性效应 |
| 5.4.2 电容非线性效应 |
| 5.5 力再平衡闭环检测 |
| 5.6 性能评估 |
| 5.6.1 模态匹配 |
| 5.6.2 非线性测试 |
| 5.6.3 标度因子测试 |
| 5.6.4 零偏稳定性测试 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（2）基于隧道磁阻效应的离心式微陀螺关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 微机械陀螺发展现状 |
| 1.2.2 磁阻效应发展现状 |
| 1.3 主要研究内容及章节安排 |
| 2 离心式隧道磁阻效应微陀螺理论基础 |
| 2.1 微陀螺动力学特性分析 |
| 2.2 微陀螺阻尼分析 |
| 2.2.1 空气阻尼模型 |
| 2.2.2 热弹性阻尼模型 |
| 2.3 隧道磁阻效应位移检测分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 离心式隧道磁阻效应微陀螺设计 |
| 3.1 离心式微陀螺结构设计 |
| 3.1.1 微陀螺工作原理 |
| 3.1.2 微陀螺结构设计 |
| 3.1.3 理论参数计算 |
| 3.1.4 微陀螺阻尼计算 |
| 3.1.5 微陀螺结构灵敏度计算 |
| 3.2 离心式微陀螺隧道磁阻器件设计 |
| 3.3 离心式微陀螺检测磁场设计 |
| 3.4 微陀螺性能指标计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 离心式隧道磁阻效应微陀螺工艺加工方案及测试 |
| 4.1 整体工艺加工方案 |
| 4.1.1 工艺加工流程设计 |
| 4.1.2 工艺加工版图设计 |
| 4.1.3 工艺集成方案设计 |
| 4.2 隧道磁阻效应测试 |
| 4.2.1 回折型通电线圈加工 |
| 4.2.2 磁阻效应测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）多尺度数据融合算法及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景及意义 |
| 1.2 多传感器信息融合概述 |
| 1.2.1 信息融合的概念和优点 |
| 1.2.2 信息融合的模型 |
| 1.2.3 信息融合的方法 |
| 1.2.4 信息融合技术的研究现状 |
| 1.3 多尺度数据融合有关技术及进展 |
| 1.3.1 多尺度系统估计理论研究概况 |
| 1.3.2 多尺度数据融合的应用及研究现状 |
| 1.3.3 多尺度数据融合概念的演变 |
| 1.4 MEMS陀螺仪中漂移信号处理方法研究现状 |
| 1.5 陀螺仪中的多尺度数据融合及需要解决的问题 |
| 1.6 本文的主要研究内容及结构安排 |
| 2 多尺度数据融合算法及其有效性的证明 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 小波分解原子时算法 |
| 2.2.1 常见时间尺度 |
| 2.2.2 原子时算法 |
| 2.2.3 小波分解原子时算法的提出 |
| 2.2.4 小波分解原子时算法有待解决的问题 |
| 2.2.5 小波分解原子时算法的基本原理 |
| 2.3 预备知识 |
| 2.3.1 原子钟的噪声特性 |
| 2.3.2 相关说明 |
| 2.4 随机信号数据融合的理论体系 |
| 2.4.1 平稳单尺度数据融合 |
| 2.4.2 平稳多尺度数据融合 |
| 2.4.3 非平稳单尺度数据融合 |
| 2.4.4 非平稳多尺度数据融合 |
| 2.5 非平稳多尺度数据融合定理的证明 |
| 2.6 分析与讨论 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 多尺度数据融合算法的小波包实现 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 小波变换和小波包变换 |
| 3.3 小波包的基本理论 |
| 3.3.1 正交小波包的定义与性质 |
| 3.3.2 小波包的子空间分解 |
| 3.3.3 小波库及小波包基的定义 |
| 3.3.4 小波包的分解与重构算法 |
| 3.3.5 最优小波包基的概念 |
| 3.3.6 最优基的快速搜索 |
| 3.4 基于小波包的多尺度数据融合方案 |
| 3.4.1 基于小波变换的多尺度数据融合算法 |
| 3.4.2 基于小波包的多尺度数据融合方案 |
| 3.5 基于小波包的多尺度陀螺融合实验研究 |
| 3.5.1 MEMS陀螺概述 |
| 3.5.2 MEMS陀螺随机误差分析 |
| 3.5.3 MEMS陀螺随机误差的Allan方差分析 |
| 3.5.4 MEMS陀螺漂移的数学模型 |
| 3.5.5 MEMS陀螺信号实时小波处理方法 |
| 3.5.6 基于小波包的多尺度陀螺融合算法仿真实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 小波多尺度数据融合中关键技术 |
| 4.1 MEMS陀螺噪声特性与小波熵 |
| 4.1.1 MEMS陀螺误差及噪声特性 |
| 4.1.2 小波熵 |
| 4.2 常见的小波簇 |
| 4.2.1 小波基的性质 |
| 4.2.2 常用小波基 |
| 4.3 基于小波变换的数据融合中小波基的选取 |
| 4.3.1 小波基选取原则 |
| 4.3.2 小波基的比较 |
| 4.3.3 小波簇的选取 |
| 4.3.4 陀螺数据融合效果评价 |
| 4.3.5 最佳小波基选取实验 |
| 4.4 小波分解层数的设定 |
| 4.5 数据融合加权因子的选择 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 多尺度融合与其它MEMS陀螺信号处理方法的比较 |
| 5.1 MEMS陀螺仪噪声抑制方法研究概述 |
| 5.1.1 MEMS陀螺仪噪声抑制方法研究现状 |
| 5.1.2 卡尔曼滤波和小波阈值去噪法的缺点 |
| 5.1.3 多尺度数据融合算法的优点 |
| 5.2 MEMS陀螺数据处理中的多传感器数据融合 |
| 5.2.1 多尺度融合 |
| 5.2.2 卡尔曼滤波融合 |
| 5.2.3 小波阈值融合 |
| 5.3 基于仿真信号对三种融合方法的比较 |
| 5.3.1 仿真信号的产生 |
| 5.3.2 第一组仿真实验(Chirp信号+高斯白噪声) |
| 5.3.3 第二组仿真实验(Chirp信号+有色噪声) |
| 5.4 基于实测信号对三种融合方法的比较 |
| 5.5 三种融合方法比较的结论 |
| 5.6 多尺度数据融合与FLP(前向线性预测)方法的比较 |
| 5.6.1 FLP算法 |
| 5.6.2 基于FLP滤波的多传感器融合方法 |
| 5.6.3 FLP滤波融合结果和分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 多尺度数据融合系统设计与验证 |
| 6.1 系统的总体设计方案 |
| 6.1.1 系统需求分析 |
| 6.1.2 系统整体框图 |
| 6.1.3 系统中的主要器件选型 |
| 6.2 硬件电路设计 |
| 6.2.1 陀螺仪模块 |
| 6.2.2 协处理器模块 |
| 6.2.3 主处理器模块 |
| 6.2.4 系统实物图 |
| 6.3 系统软件设计 |
| 6.3.1 接口部分 |
| 6.3.2 融合处理部分 |
| 6.4 实验研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论 |
| 7.1 本文的主要研究成果 |
| 7.2 创新研究 |
| 7.3 进一步研究工作 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间发表和收录的论文 |
| 攻读博士学位期间获奖 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
（4）微机械陀螺驱动控制及其噪声研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微机械陀螺概述 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 论文研究意义与论文安排 |
| 第二章 微机械陀螺工作原理与工作信号分析 |
| 2.1 微机械陀螺工作原理 |
| 2.1.1 哥氏效应 |
| 2.1.2 陀螺的驱动动力学分析和结构介绍 |
| 2.2 Z轴微机械陀螺驱动信号转化与实验分析 |
| 2.2.1 驱动信号转化过程分析 |
| 2.2.2 传输模型和实验分析 |
| 2.3 陀螺的噪声和随机误差 |
| 2.3.1 机械热噪声 |
| 2.3.2 Allan方差辨识 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 微机械陀螺数字闭环驱动控制 |
| 3.1 数字闭环驱动整体设计方案 |
| 3.2 CORDIC算法 |
| 3.3 模糊控制算法原理 |
| 3.4 扫频测试和振动测试 |
| 3.4.1 扫频测试 |
| 3.4.2 振动测试 |
| 3.5 数字闭环驱动实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 微机械陀螺驱动控制具体电路实现 |
| 4.1 微机械陀螺驱动电路设计方案 |
| 4.2 静电梳齿驱动电路设计 |
| 4.3 微弱信号检测电路设计 |
| 4.4 其他电路设计 |
| 4.4.1 载波电路的设计 |
| 4.4.2 PC通信系统 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 微机械陀螺电路噪声模型研究 |
| 5.1 电路的常见噪声 |
| 5.2 电路的功率谱密度 |
| 5.3 关键电路的噪声分析 |
| 5.4 模数转化器和数模转化器 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究论文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（5）基于隧道场效应管传感的纳米梁非线性振动控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微纳机电系统概述 |
| 1.2 研究背景及研究意义 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 纳米梁非线性振动控制研究现状 |
| 1.3.2 隧道效应、FET、TFET传感研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 基于隧道效应的纳米梁非线性振动控制 |
| 2.1 纳米梁隧道电流反馈控制振动模型 |
| 2.1.1 纳米梁隧道电流反馈控制梁的非线性振动 |
| 2.1.2 数值模拟及分析 |
| 2.1.3 小结 |
| 2.2 基于隧道效应纳米梁非线性振动时滞控制模型 |
| 2.2.1 主共振分析 |
| 2.2.2 主共振幅频响应理论分析 |
| 2.2.3 主共振数值模拟及分析 |
| 2.2.4 小结 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于场效应管线性反馈的纳米梁非线性振动控制 |
| 3.1 基于场效应管的纳米梁非线性时滞振动控制模型 |
| 3.2 主共振分析 |
| 3.2.1 主共振幅频响应分析 |
| 3.2.2 主共振定常解的稳定性分析 |
| 3.2.3 主共振数值模拟及分析 |
| 3.2.4 小结 |
| 3.3 三次超谐共振分析 |
| 3.3.1 三次超谐共振幅频响应分析 |
| 3.3.2 三次超谐共振定常解的稳定性分析 |
| 3.3.3 三次超谐共振数值模拟及分析 |
| 3.3.4 小结 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于隧道场效应传感的纳米梁非线性振动控制 |
| 4.1 基于隧道场效应传感的纳米梁非线性振动控制模型 |
| 4.2 主共振分析 |
| 4.2.1 主共振幅频响应分析 |
| 4.2.2 主共振数值模拟及分析 |
| 4.2.3 小结 |
| 4.3 三次超谐共振分析 |
| 4.3.1 三次超谐共振幅频响应分析 |
| 4.3.2 三次超谐共振定常解的稳定性分析 |
| 4.3.3 超谐共振数值模拟及分析 |
| 4.3.4 小结 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间公开发表的论文 |
| 致谢 |
（6）微纳米机械谐振器表面效应作用机制与动力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 微纳米机械谐振器的表面效应与其动力学研究现状 |
| 1.2.1 微纳米机械谐振器基本特征 |
| 1.2.2 微纳米机械谐振器动力学建模方法 |
| 1.2.3 微纳米机械谐振器表面效应 |
| 1.3 本文的研究工作 |
| 1.3.1 研究目标、研究内容和关键问题 |
| 1.3.2 研究思路 |
| 1.4 本文的结构纲要 |
| 第二章 微纳米机械谐振器表面层厚度效应的模型表征研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 纳米机械谐振器表面效应的修正CORE-SHELL模型 |
| 2.2.1 固有表面效应的形成机理分析 |
| 2.2.2 修正core-shell模型 |
| 2.2.3 动力学建模与分析 |
| 2.2.4 结果分析 |
| 2.2.5 小结 |
| 2.3 纳米梁式谐振器表面效应的半连续介质模型 |
| 2.3.1 表面效应的半连续介质模型 |
| 2.3.2 振动分析 |
| 2.3.3 结果讨论 |
| 2.3.4 小结 |
| 2.4 光热诱致表面不稳定现象的模型表征与机理分析 |
| 2.4.1 光热诱致的表面不稳定现象 |
| 2.4.2 实验制备与修正core-shell模型 |
| 2.4.3 有限边界表面褶皱建模 |
| 2.4.4 结果分析与讨论 |
| 2.4.5 小结 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 纳米机械谐振器张力诱导内模态耦合非线性效应研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 非局部弹性理论 |
| 3.3 微纳米机械谐振器模态耦合现象 |
| 3.3.1 模态耦合形成机理 |
| 3.3.2 张力诱导的内机械模态耦合研究现状 |
| 3.4 动力学建模、求解与验证 |
| 3.4.1 理论建模 |
| 3.4.2 模型求解 |
| 3.4.3 模型验证 |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.5.1 模态耦合强度 |
| 3.5.2 吸合电压 |
| 3.5.3 谐振频率调节 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 表面效应作用下纳米机械谐振器裂纹扩展机理及其动力学特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微纳米机械谐振器裂纹扩展现象 |
| 4.2.1 能量释放率断裂理论 |
| 4.2.2 微纳米机械谐振器裂纹扩展建模方法 |
| 4.3 表面效应作用下纳米机械谐振器裂纹扩展机理 |
| 4.4 动力学建模、求解与验证 |
| 4.4.1 斜边缘裂纹效应 |
| 4.4.2 振动分析 |
| 4.5 结果与讨论 |
| 4.5.1 模型对比和验证 |
| 4.5.2 局部柔度系数 |
| 4.5.3 横向振动 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 吸附诱导表面效应作用下微机械谐振传感器动力学特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于微纳米机械谐振器的原位实时检测技术 |
| 5.2.1 MEMS/NEMS传感器特征 |
| 5.2.2 无标记生物化学检测技术 |
| 5.2.3 原位实时无标记检测技术 |
| 5.3 修正吸附动力学模型 |
| 5.4 慢时变参激动力学建模、求解与验证 |
| 5.4.1 分子作用势 |
| 5.4.2 动力学模型 |
| 5.5 结果与讨论 |
| 5.5.1 模型的对比和验证 |
| 5.5.2 吸附诱导的表面效应 |
| 5.5.3 吸附诱导的静变形 |
| 5.5.4 谐振频率偏移 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 表面吸附作用下石墨烯谐振式传感器的传感机理和实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 石墨烯传感器研究现状 |
| 6.2.1 光驱动式石墨烯谐振传感器 |
| 6.2.2 静电驱动的石墨烯谐振式传感器 |
| 6.2.3 石墨烯谐振式传感器的动力学特性 |
| 6.3 悬浮式石墨烯传感器非线性吸合效应 |
| 6.3.1 多层石墨烯传感器机电耦合动力学模型 |
| 6.3.2 断裂失效分析 |
| 6.3.3 模型求解与分析 |
| 6.3.4 结果与讨论 |
| 6.3.5 小结 |
| 6.4 石墨烯固体表面吸附动力学特征研究分析 |
| 6.4.1 气体分子在固体表面的吸附能 |
| 6.4.2 非线性吸附动力学特征 |
| 6.4.3 实验测试与结果分析 |
| 6.4.4 小结 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 本文的创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的科研成果 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
（7）梳状微陀螺的动力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 微陀螺国外研究现状 |
| 1.2.2 微陀螺国内研究现状 |
| 1.3 目前国内外存在的问题 |
| 1.4 本文研究内容和创新特色及创新点 |
| 1.4.1 论文研究内容 |
| 1.4.2 论文研究特色 |
| 1.4.3 论文创新点 |
| 第二章 梳状微机械陀螺理论基础 |
| 2.1 微机械陀螺的基本原理 |
| 2.1.1 Coriolis效应 |
| 2.1.2 微陀螺动力学方程 |
| 2.1.3 微陀螺的灵敏度和带宽 |
| 2.2 微机械陀螺中的空气阻尼 |
| 2.2.1 压膜阻尼 |
| 2.2.2 滑膜阻尼 |
| 2.2.3 模型驱动阻尼系数和检测阻尼系数的计算 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 梳状微陀螺弹性微梁的设计与分析 |
| 3.1 弹性微梁的设计 |
| 3.1.1 驱动微梁的设计 |
| 3.1.2 检测微梁的设计 |
| 3.2 对驱动微梁和检测微梁的仿真验证 |
| 3.3 微陀螺模态仿真分析 |
| 3.3.1 微陀螺有限元模型的建立 |
| 3.3.2 微陀螺模态仿真结果 |
| 3.3.3 仿真结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 微机械陀螺的刻蚀误差分析 |
| 4.1 刻蚀误差的基本理论 |
| 4.2 刻蚀误差有限元模型 |
| 4.3 刻蚀误差对微陀螺性能的影响 |
| 4.3.1 微陀螺模态仿真结果 |
| 4.3.2 刻蚀误差对微陀螺固有频率的影响 |
| 4.3.3 刻蚀误差对微陀螺模态的影响 |
| 4.3.4 刻蚀误差对微陀螺带宽的影响 |
| 4.3.5 刻蚀误差对微陀螺灵敏度的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 微梁梁宽误差对微陀螺性能的研究 |
| 5.1 微梁宽度误差的基本理论 |
| 5.2 微梁梁宽加工误差情况为3241(28)?(28)bbbb |
| 5.2.1 建立梁宽误差微陀螺有限元模型 |
| 5.2.2 梁宽误差对微陀螺固有频率的影响 |
| 5.2.3 梁宽误差对微陀螺模态的影响 |
| 5.2.4 梁宽误差对驱动模态耦合的影响 |
| 5.2.5 驱动模态耦合对微陀螺检测质量块输出精度的影响 |
| 5.3 微梁梁宽加工误差情况为 (28)(28)?(28)bbbbb4321或4321(28)?(28)bbbb |
| 5.3.1 建立梁宽误差微陀螺有限元模型 |
| 5.3.2 梁宽误差对微陀螺模态的影响 |
| 5.4 微梁梁宽加工误差情况为 (28)(28)(28)?bbbbb4321 |
| 5.4.1 建立梁宽误差微陀螺有限元模型 |
| 5.4.2 梁宽误差对微陀螺模态的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 U型梁形状对微陀螺模态耦合的影响 |
| 6.1 建立最大梁宽误差下的微陀螺有限元模型 |
| 6.2 模态分析结果分析 |
| 6.3 谐响应分析结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（8）电容式硅微陀螺的结构优化和检测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景和意义 |
| 1.2 振动微机械陀螺研究现状 |
| 1.2.1 微机械陀螺系统国外研制情况 |
| 1.2.2 微机械陀螺系统国内研制情况 |
| 1.3 本文工作内容 |
| 第2章 微陀螺系统模型和理论基础 |
| 2.1 微机械角速率陀螺 |
| 2.1.1 单振动质量微陀螺工作原理 |
| 2.1.2 多框架解耦结构微陀螺仪 |
| 2.2 微陀螺系统的信息传递与噪声分析 |
| 2.2.1 微陀螺系统的信息传递 |
| 2.2.2 微陀螺系统的噪声分析 |
| 2.2.3 微陀螺系统的物理场分析 |
| 2.3 电容检测方式的分析与选取 |
| 2.3.1 可变正对面积电容（交叉梳齿） |
| 2.3.2 可变间隙电容（平行板电容） |
| 2.3.3 微机电系统中的平行板电容器与交叉梳齿电容器选择 |
| 2.4 微陀螺系统的电路建模和设计流程 |
| 2.4.1 在微陀螺系统中的等效网络表示 |
| 2.4.2 微系统物理场建模特点分析和设计流程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 多自由度微陀螺结构参数对其性能影响分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 四自由度微陀螺的结构与建模 |
| 3.2.1 微陀螺结构设计与工作原理 |
| 3.2.2 多自由度微陀螺动力学模型 |
| 3.3 陀螺响应特性分析 |
| 3.3.1 阻尼对感应模态性能的影响 |
| 3.3.2 感应模态的增益和带宽分析 |
| 3.4 陀螺参数的选取和系统仿真 |
| 3.4.1 微陀螺参数的选取 |
| 3.4.2 微系统振动响应特性分析 |
| 3.4.3 微系统幅频特性验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 反相位激励双解耦微机械陀螺设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 反相位振动微陀螺设计和工作原理 |
| 4.2.1 反相位解耦陀螺设计 |
| 4.2.2 反相位振动微陀螺系统工作原理 |
| 4.3 反相位微陀螺动力学分析和设计 |
| 4.3.1 反相位微陀螺激励模态分析 |
| 4.3.2 反相位微陀螺感应模态分析 |
| 4.4 反相位振动微陀螺的参数设定和仿真分析 |
| 4.4.1 微陀螺的参数设定 |
| 4.4.2 陀螺特性仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 多感应振荡器解耦微陀螺设计 |
| 5.1 单自由度与二自由度感应振荡器组合解耦微陀螺 |
| 5.1.1 单自由度与二自由度感应振荡器组合微陀螺构架设计 |
| 5.1.2 单自由度与二自由度感应振荡器组合微陀螺检测原理 |
| 5.1.3 激励方向分析和设计 |
| 5.1.4 感应方向分析和设计 |
| 5.1.5 微陀螺的参数设定 |
| 5.2 双二自由度感应振荡器组合微陀螺结构及检测原理 |
| 5.2.1 双二自由度感应振荡器组合微陀螺框架构建 |
| 5.2.2 双二自由度感应振荡器组合微陀螺的检测原理 |
| 5.2.3 数学方程的列写和动力学分析 |
| 5.2.4 振动结构的设计方程 |
| 5.2.5 微陀螺的参数设定 |
| 5.3 仿真结果分析 |
| 5.3.1 单自由度与二自由度感应振荡器微陀螺仿真结果分析 |
| 5.3.2 双二自由度感应振荡器微陀螺仿真结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 可变幅值检测和频率检测的角速率微陀螺设计 |
| 6.1 可变检测方式微陀螺结构和工作模态 |
| 6.1.1 双检测方式微陀螺结构 |
| 6.1.2 幅值检测下的第一工作模式 |
| 6.1.3 频率检测下的第二工作模式 |
| 6.1.4 二自由度激励模态幅值检测工作模式 |
| 6.2 特征参数的设定和仿真 |
| 6.2.1 机械结构的特性参数设定 |
| 6.2.2 仿真结果分析 |
| 6.3 微陀螺的加工工艺和ConventorWare建模 |
| 6.3.1 微陀螺的加工工艺 |
| 6.3.2 微陀螺ConventorWare仿真模型的建立 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 牵引作用与优化斜尖端电容检测原理和构建 |
| 7.1 平行板电容器中的牵引效应的静态分析 |
| 7.2 激励对梳齿电容静态响应特性的影响 |
| 7.2.1 静态非对称牵引效应 |
| 7.2.2 静态对称牵引效应 |
| 7.3 斜尖端电容梳齿建模分析 |
| 7.4 斜尖端电容齿梳结构参数设定和实验验证 |
| 7.4.1 斜尖端电容齿梳结构的参数设定 |
| 7.4.2 斜尖端电容齿梳结构仿真分析和实验验证 |
| 7.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）微机械谐振器的能量耗散机理与复杂动力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 微机械谐振器的研究现状 |
| 1.2.1 基本特征 |
| 1.2.2 微机械谐振器的尺度效应研究 |
| 1.2.3 微机械谐振器的非线性动力学研究 |
| 1.2.4 微机械谐振器的能量耗散机理及控制方法 |
| 1.2.5 微机械谐振器的新型驱动力-光梯度力 |
| 1.2.6 动态特性测试与实验方法 |
| 1.3 本文的研究工作 |
| 1.3.1 研究目标、研究内容和拟解决的关键性问题 |
| 1.3.2 采取的研究方法和技术路线 |
| 1.4 本文的结构纲要 |
| 第二章 边界效应对微谐振器动力学特性的影响研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 声子隧道能量耗散效应 |
| 2.2.1 分子质量探测器 |
| 2.2.2 碳纳米管横向振动的品质因子 |
| 2.2.3 动力学控制方程 |
| 2.2.4 结果与讨论 |
| 2.2.5 本节小结 |
| 2.3 柔性基体的等效机械刚度 |
| 2.3.1 法向等效刚度 |
| 2.3.2 切向等效刚度 |
| 2.3.3 法向弯曲等效刚度 |
| 2.3.4 分析与讨论 |
| 2.3.5 本节小结 |
| 2.4 边界效应下两端固支微梁谐振器的动力学特性 |
| 2.4.1 非线性动力学控制方程 |
| 2.4.2 固有频率与振型 |
| 2.4.3 幅频响应特性 |
| 2.4.4 分析与讨论 |
| 2.4.5 本节小结 |
| 2.5 边界效应下微悬臂梁谐振器的动力学特性 |
| 2.5.1 固有频率与振型 |
| 2.5.2 幅频响应特性 |
| 2.5.3 本节小结 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 微加工误差对微梳齿谐振器调频及运动稳定性的影响 |
| 3.1 微梳齿谐振器 |
| 3.2 静电力分析 |
| 3.2.1 单边静电激励力 |
| 3.2.2 总静电激励力 |
| 3.3 空气阻尼分析 |
| 3.4 机械等效刚度 |
| 3.5 微梳齿谐振器的动力学控制方程及求解 |
| 3.6 结果与讨论 |
| 3.6.1 模型验证与对比 |
| 3.6.2 频率偏移分析 |
| 3.6.3 幅频响应特性 |
| 3.6.4 运动稳定性分析 |
| 3.6.5 关于空气压强的讨论 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 微机械谐振器中热弹性阻尼的研究 |
| 4.1 引言及背景 |
| 4.1.1 热弹性阻尼 |
| 4.1.2 尺度效应 |
| 4.1.3 Cosserat 理论 |
| 4.2 尺度效应下微梁谐振器中热弹性阻尼的研究 |
| 4.2.1 欧拉-伯努利微梁的热弹性振动控制方程 |
| 4.2.2 热弹性方程求解 |
| 4.2.3 热弹性阻尼模拟与仿真 |
| 4.2.4 小结 |
| 4.3 尺度效应下微板谐振器中热弹性阻尼的研究 |
| 4.3.1 Kirchhoff 微板的热弹性振动控制方程 |
| 4.3.2 热弹性方程求解 |
| 4.3.3 热弹性阻尼模拟与仿真 |
| 4.3.4 结果与讨论 |
| 4.3.5 小结 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 光梯度力驱动微纳谐振器的动力学特性研究 |
| 5.1 光梯度力的科学背景 |
| 5.2 光梯度力驱动微纳谐振器的谐振频率特性研究 |
| 5.2.1 非线性问题 |
| 5.2.2 正弦可调节光梯度力 |
| 5.2.3 空气阻尼 |
| 5.2.4 动力学控制方程与求解 |
| 5.2.5 结果与讨论 |
| 5.2.6 小结 |
| 5.3 光梯度力驱动微纳谐振器的热弹性阻尼研究 |
| 5.3.1 引言 |
| 5.3.2 光的热辐射效应 |
| 5.3.3 波导梁的热弹性振动控制方程 |
| 5.3.4 热弹性方程求解 |
| 5.3.5 结果与讨论 |
| 5.3.6 小结 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 本文的创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 获得荣誉及奖励 |
| 致谢 |
（10）全解耦式微机械陀螺仪的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.1.1 微机电系统概述 |
| 1.1.2 微型传感器与微陀螺仪技术概述 |
| 1.2 微机械陀螺技术的发展概况 |
| 1.2.1 微机械陀螺的分类 |
| 1.2.2 微机械陀螺的国内外研究现状 |
| 1.2.3 微机械陀螺存在的问题 |
| 1.3 课题研究的意义及主要内容 |
| 1.3.1 课题意义 |
| 1.3.2 课题主要内容 |
| 第2章 全解耦微机械陀螺的理论基础与结构设计 |
| 2.1 微机械陀螺理论基础 |
| 2.1.1 科氏(Coriolis)效应 |
| 2.1.2 微机械设计基础 |
| 2.2 现有微机械陀螺误差理论分析 |
| 2.2.1 未解耦与半解耦微机械陀螺模型 |
| 2.2.2 误差因素分析 |
| 2.3 全解耦式微机械陀螺的结构设计 |
| 2.3.1 解耦式微机械陀螺工作原理 |
| 2.3.2 微机械陀螺中的阻尼模型 |
| 2.3.3 微陀螺仪驱动方式 |
| 2.3.4 微陀螺仪检测方式 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 全解耦式微机械陀螺仪的建模与静态分析 |
| 3.1 微机械陀螺结构的尺寸参数 |
| 3.1.1 微陀螺仪支撑梁模型及弹性形变常数计算 |
| 3.1.2 微陀螺仪三维模型的建立 |
| 3.2 微陀螺仪简化模型 |
| 3.2.1 微机械陀螺的力学模型 |
| 3.2.2 微机械陀螺的数学分析 |
| 3.3 微机械陀螺静态条件下的静力学分析 |
| 3.3.1 微机械陀螺的有限元模型 |
| 3.3.2 微陀螺阵子的静力学校核 |
| 3.4 微机械陀螺的静态抗过载与解耦合性能分析 |
| 3.4.1 驱动方向抗过载分析 |
| 3.4.2 检测方向抗过载分析 |
| 3.4.3 微机械陀螺的静态解耦合性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 微机械陀螺仪的动态性能分析与仿真 |
| 4.1 微机械陀螺仪参数分析与计算 |
| 4.1.1 动力学参数分析 |
| 4.1.2 驱动模态参数计算 |
| 4.1.3 检测模态参数计算 |
| 4.2 微机械陀螺仪的模态匹配设计 |
| 4.2.1 定义弹性梁的变量尺寸 |
| 4.2.2 微机械陀螺模态匹配过程 |
| 4.2.3 模态计算与仿真 |
| 4.3 微机械陀螺仪的谐响应分析 |
| 4.3.1 驱动模态的谐响应分析 |
| 4.3.2 检测模态的谐响应分析 |
| 4.4 微机械陀螺仪性能分析 |
| 4.4.1 微陀螺检测电路 |
| 4.4.2 轴向加速度干扰分析 |
| 4.4.3 输出灵敏度分析 |
| 4.4.4 微机械陀螺仪性能参数对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、电子隧道效应在微机械振动陀螺中的应用（论文参考文献）
- [1]MEMS类蛛网状盘式谐振陀螺结构设计研究[D]. 樊波. 苏州大学, 2020(06)
- [2]基于隧道磁阻效应的离心式微陀螺关键技术研究[D]. 秦世洋. 中北大学, 2020(10)
- [3]多尺度数据融合算法及其应用研究[D]. 刘娟花. 西安理工大学, 2019
- [4]微机械陀螺驱动控制及其噪声研究[D]. 彭焮成. 江西理工大学, 2019(01)
- [5]基于隧道场效应管传感的纳米梁非线性振动控制研究[D]. 姜瑞瑞. 山东理工大学, 2019(03)
- [6]微纳米机械谐振器表面效应作用机制与动力学特性研究[D]. 胡开明. 上海交通大学, 2017(05)
- [7]梳状微陀螺的动力学性能研究[D]. 齐成坤. 天津理工大学, 2017(10)
- [8]电容式硅微陀螺的结构优化和检测技术研究[D]. 刘博. 哈尔滨工程大学, 2016(06)
- [9]微机械谐振器的能量耗散机理与复杂动力学特性研究[D]. 仲作阳. 上海交通大学, 2014(07)
- [10]全解耦式微机械陀螺仪的研究与设计[D]. 王志飞. 燕山大学, 2012(08)