压电微悬臂梁振动能量采集器谐振频率和功率的研究

压电振动能量采集器可将自然界中广泛存在的机械振动能转换为电能,并且一直向微型化电源的目标迈进．为此,以矩形压电微悬臂梁结构作为换能单元,通过时压电层等效电流源和单相桥式整流电路的理论及相关公式的推导,得出微能量功率的计算公式．通过分析看出,在实际设计压电振动能量采集装置时,可采用适当增加质量块质量和减小梁长度的方式来满足整体结构在自然环境中实现低频谐振、获得较大的功率输出的设计要求．     

分布式多主体仿真平台DABS

介绍分布式多主体仿真平台DABS的研制情况,并围绕这一系统开发过程中涉及到的有关技术问题展开讨论。     

全开放集散系统体系结构研究与应用

分析了现代过程控制的主流－集散系统的优点与不足，指出发展方向是建立全开放的集散系统，讨论了系统的核心部分－通讯网络的结构及几种网络结构的适用特点，提出了一个构造全开放集散系统的方案，并给出应用实例。     

温度变化对微梁谐振频率的影响

双层材料微梁是一种常见的高灵敏度微梁传感结构,温度变化会使微梁发生弯曲形变并改变微梁的谐振频率．研究了微梁谐振频率与其构成材料的杨氏模量E和热膨胀系数a的关系、以氮化硅上沉积了不同厚度金膜的双层微梁结构为对象,通过在原子力显微镜AFM上的实验获得了295～325K范围内微梁的弯曲形变和谐振频率分别与温度变化的关系曲线．对实验结果的分析表明,构成微梁两种材料热膨胀系数的差异会引起微梁的非线性形变和谐振频率的非线性偏移,且主要在温度变化范围小于5K时起作用;在295～325K时两种材料杨氏模量随温度的变化会引起微梁谐振频率的线性偏移．同时,提出了相应的微梁应用建议,以保证在环境温度有变化的应用场合下双层材料微梁仍具有较高的测量精度.     

基于多主体经济仿真的应用研究

多主体经济仿真因其在模拟经济系统复杂性特征方面具有独特的优势，已逐渐成为传统经济数学模型之后的一种全新的模型方法。发达国家在此领域已经积累了多年的经验，美国Sandia国家实验室的ASPEN系列模型就是多主体经济仿真中具有代表性的研究成果之一。上世纪90年代末，多主体仿真技术在国内引起广泛兴趣，一些单位开展了此方面的研究，并取得了一定的成果。近年来也围绕多主体经济仿真开展研究工作。研发了分布式多主体仿真平台DABS。系境地仿制了ASPEN模型，还针对我国经济的热点问题进行了建模与仿真实验。并对结果进行了有限的分析。     

微结构振动特性的自由衰减测试方法

为准确快速地对微结构的谐振频率和阻尼比进行测试和分析，组建了以激光多普勒测振仪为核心的微结构瞬态离面运动特性测试系统．附有压电驱动的微悬臂梁和微振动薄膜在斜波脉冲激励信号作用下产生自由衰减振动，通过激光多普勒测振仪将瞬态运动速度转换为模拟信号，经数据采集卡数字化后送入计算机，对其振动特性进行分析．实验测得MPA-41200-10型微悬臂梁谐振频率为48．676kHz，阻尼比为0．0029，微薄膜谐振频率为25．446kHz，阻尼比为0．042．实验结果与采用频率扫描方法测试的结果进行了对比，证实自由衰减振动法对微结构振动特性的快速测试是可行、有效的．     

MEMS动态测试中频闪同步控制系统

频闪同步控制系统是微机电系统(MEMS)动态测试系统中的重要组成部分．为了满足MEMS发展对测试系统的需求，基于频闪成像技术，设计了一套频闪同步控制系统，用于采集高速运动的MEMS器件的清晰图像．系统采用虚拟仪器方式，通过软件控制波形发生器生成各类逻辑控制信号，驱动CCD摄像机、光源和图像采集卡等设备协调工作．实验表明，测量平面运动时，系统在50倍放大倍率下，可测器件运动速度达5．1m／s，测量分辨率优于180nm，测量重复性为40nm。     

纳米精度MEMS平面运动测量技术

为实现MEMS谐振器在周期运动过程中各个时刻的运动特性及其动态特性参数的纳米精度测量,提出了一种基于块匹配的最优根值亚像素运动估计测量方法．该方法在双线性插值细分技术基础上,将物体亚像素位移的定位转换为求解方程的最优根值的方式,通过最小均方差法获得物体运动位移的纳米级分辨力测量结果．该算法避免了传统算法中由于迭代所引起的大量运算．利用该算法对MEMS器件的运动历程做分析,得到特定驱动频率下MEMS器件的幅度-相位曲线．实验结果表明,采用该方法得到的平面位移测量分辨力为5nm．     

基于时间平均干涉法的微结构离面运动测量

微机电系统(MEMS)动态特性的测量在MEMS研发过程中具有极为重要的地位．提出一种用于微结构离面运动快速测量的光学测试系统及方法．该系统基于Mirau显微干涉技术,以时间平均干涉法实现可动微结构离面动态特性的测量．系统采用4步相移调制方法得到调制干涉条纹对比度的零级Bessel函数分布．在微谐振器件上进行的实验说明系统可以测量任意频率的离面运动,水平分辨力在微米范围内,离面探测极限在5nm左右．