亚微米微位移工作台升降模糊控制系统

对微位移工作台升降运动的精确控制是实现大规模集成电路中薄膜台阶高度测量自动化的关键。本文介绍了一种新型的微位移工作台升降模糊控制系统，它具有亚微米级的运动精度，保证了工作台升降快速、准确，运行平稳，对触针无冲击。在台阶高度测量中，应根据被测样品材料选择适当的测量力，该文测量力的设定是通过工作台上升或下降到相应位置来完成的。实验表明：工作台上升时间仅１０ｓ左右，测量力设定误差小于６μＮ。     

1998年以来中国气温持续极端偏暖的事实

利用国内地面气温观测资料,首先对数据进行了质量控制,考虑了序列的均一性和空间抽样误差问题,计算了近55年来(1951-2005)中国地面平均气温的变化幅度。结果显示,1998年为中国气温近55年之最暖年份,大约偏暖1.10℃(相对于1971-2000年间30年气候平均状况);自1998-2005年8年间,除2000年全国平均气温距平约在0.29℃外,其余7年相对于1971-2000年气候标准值均高出0.60℃以上,从最热年1998年开始依次排列为:1998年(1.10℃)、2002年(0.88℃)、1999年(0.86℃)、2004年(0.86℃)、2005年(0.72℃)、2003年(0.68℃)、2001年(0.63℃),这一事实值得引起人们深入关注。     

运动偏心对圆光栅副测量的影响及误差补偿

研究了一种由长光栅演变而来的新型圆光栅副存在运动偏心时的正常工作条件和由运动偏心所造成测量误差的补偿方法.阐述了该圆光栅的组成结构和工作原理; 推导了其莫尔条纹曲线的表达式; 着重研究了运动偏心对圆光栅测量影响的分析方法,即莫尔条纹随运动偏心变化的定量分析方法; 推导了由于偏心引起的测量误差的补偿公式; 通过实例分析证明,对精密测量圆光栅进行偏心误差补偿是十分必要的.研究结果表明,偏心较小时,由于不影响系统正常工作,因此会掩盖这种误差的存在,通过理论分析及补偿可确保这种新型圆光栅的测量精度.     

肋环型单层曲板网壳结构的风振响应及等效静风荷载

分析了肋环型单层曲板网壳结构的风荷载和风振响应,并对采用不同方法计算结构等效静风荷载的精度进行了比较.风洞试验结果表明:肋环型单层曲板网壳结构屋面主要受负风压作用;但在90°风向角下,由于体育馆受前方入口建筑的影响,屋盖边缘局部出现正风压.风振响应分析结果表明:有多阶振型参与结构的风致振动,高阶模态影响不可忽略;为保证结构表面所有节点位移准确,结构的模态耦合项不能忽略.但如果只保证较大位移处的准确性,忽略模态耦合项的SRSS方法也是可取的.利用LRC惯性力法和改进LRC方法计算肋环型单层曲板网壳结构的等效静风荷载,可以保证所有风向角下节点的最大位移等效,但不能保证所有节点的位移等效.     

指数律参数选取对指数和廓线精度的影响

墓于广州市主城区水平比例尺为1:7000和垂直比例尺分别为1:500,1:1000,1:2000的三维建筑模型，在B类边界层中性流条件下进行风洞模拟利用26个测点、15个高度的西北和东南盛行风况下的风速数据，分析指数律参考高度:Zref、零平面位移d和采样厚度t等3个参数对指数a和拟合精度的不确定性影响，并为指数律应用中精度的提高提供了相应的建议实验结果表明:参考测点最高高度a的均值和离散度相对较小，且拟合较为理想;d的引入能提高拟合精度，且与a呈负相关;不考虑零平面位移d的指数律对下垫面非均质、测点众多的研究更为实际;不同粗糙程度的下垫面，a在0.25~1 H廓线厚度段内收敛，0.25~ 1 H是理想的采样厚度.     

用外部强迫因子对近百年陆地降水变化的统计建模试验

利用多元线性回归模型拟合历史气候变化经常会遇到残差自相关以及影响因子之间存在多重相关性的问题,从而导致模型出现病态.本研究利用多个自然强迫、人为活动因子的辐射强迫(有效辐射强迫)作为自变量,采用较为简单的组合统计模型将近百年陆地降水变化分解为自然强迫、人为活动的影响和内部变率(噪声),取得了较为合理的结论.首先采用多元线性回归(MLR)+差分滑动平均自回归(ARIMA)组合模型对全球及各纬度带陆地降水距平变化序列中人类活动和自然强迫因子的重要性进行了分析,发现全球和北半球中、高纬度陆地降水的模型解释方差较高(超过40%),且方程中人类活动因子的拟合系数具有高显著性,说明人类活动对这些区域降水变化具有显著贡献.进一步,利用偏最小二乘回归(PLSR)模型,量化了人为强迫多个分量对上述降水变化的各自影响(贡献),结果表明:火山爆发和多数人为因子对全球陆地降水的距平变化非常重要;只有人为气溶胶、尾迹卷云对于北半球中纬度、高纬度陆地降水距平变化一致性地表现为正贡献,而其他人为因子对不同纬度带的贡献是相反的,体现出一定的不确定性.     

深亚微米飞行系统滑块的数值仿真

提高光和磁存储系统的存储密度,需要减小读写头和盘面之间的距离。为了仿真滑块读写头的工作状态,在VC6.0平台上开发了一种基于修正Reynolds方程的专用飞行滑块仿真软件——AirSlider。采用Fukui-Kaneko模型、Patankar有限体积法和矩形网格离散控制方程,对滑块产生的气浮力进行了数值求解。为了提高收敛速度,引入逐行扫描算法。该软件能对目前在硬盘和光盘领域广泛应用的各种形状滑块进行仿真。该文中,SIL和TPC两种滑块的仿真结果和实测数据之间的误差在±3%以内。     

近场光存储的深亚微米微型飞行头设计

为提高固体浸没透镜(SIL)和盘面之间的近场耦合效率,设计并研制了一种基于流体力学微流动理论的近场光存储深亚微米微型飞行头.建立了承载微飞行头的力学模型,并借助有限体积法对飞行头的动态特性进行了数值仿真.该微型飞行头将聚焦透镜和SIL集成于一个承载微飞行头,克服了光盘高速旋转过程中,二者距离改变而导致离焦的影响;微型飞行头采用了正负压力并存的结构,极大提高了飞行头的承载刚度,并有效消除了工作过程中气流的不断变化对飞行高度的影响,增加了飞行头的动态稳定性;将SIL作为承载微飞行头轨道的设计获得了良好的近场耦合效率.试验表明,微型飞行头在转速18 m/s时,承载达到88mN,飞行高度小于65nm,满足近场光存储系统的需要.     

微进给工作台伺服控制技术

为实现母盘刻录机中光学头的精密进给,研制了精密微进给工作台及其伺服控制系统.利用线光栅作为工作台位移检测工具,采用数字比例积分微分(PID)伺服滤波器实现位移控制.经实验方法测定,系统摩擦可以近似为Coulomb摩擦加Stribeck效应的模型.采用了基于该模型的摩擦补偿方法以消除电机死区影响.为实现精确轨迹控制,控制系统采用了零相位误差跟踪控制(ZPETC)技术.针对高增益PID、摩擦补偿和ZPETC加摩擦补偿这3种控制方法,分别进行了轨迹跟踪实验,其轨迹误差分别为±0.8、±0.6 和±0.3 μm.     

显微干涉系统测量微细图形的台阶高度

介绍了显微干涉系统测量微细图形台阶高度的方法。从理论和设计角度分析了干涉条纹形状、间隔、对比度及稳定性，对该系统进行了实验，实验结果表明，对比度Ｋ＞０．８，测量精度优于８ｎｍ。