微機電系統(tǒng)課程機電專業(yè)-資料下載頁
2025-05-11 06:10本頁面
【正文】 。用矩陣記為 。同樣地，若采用電子學的技術，可提供的實施方案有 P個，用矩陣記作為 { }。 多種方案的綜合評價，優(yōu)化設計 1iM 2iM miMim{M}piE．朱鐘淦 — 捤谷誠方法 MEMS資訊網（ ） 接口設計 在 MEMS產品中，接口設計是十分重要的，一般接口 分為硬接口和軟接口，還應考慮微觀與宏觀接口設計。 硬接口 以硬件形式完成子系統(tǒng)，功能模塊之間的物質，信息， 能量的輸入與輸出的變換，傳輸。按其作用可分為零接 口，主動接口，被動接口，智能接口。 應用軟件實現(xiàn)接口功能。 MEMS資訊網（ ） 計算機控制與電子硬件運行依靠軟接口實現(xiàn)，而計算機控制與機械之間不能直接接口，而是通過傳感器的轉換，才能用軟接口連接。 微觀與宏觀接口設計 根據目前的技術，實現(xiàn)微觀與宏觀接口設計的傳輸原理和相應的傳輸元件列于表 。 微觀與宏觀接口設計中傳輸元件的設計是多樣性的，在設計過程中難免重復進行。對于這種接口設計必須采用多次中間相遇的設計方法。 （ 1）電學的微觀與宏觀耦合設計 MEMS資訊網（ ） （ 2）光學的微觀和宏觀接口設計 （ 3）機械的微觀與宏觀接口 （ 4）超聲傳輸 物質傳輸 （ 1）流體的微觀和宏觀接口 從原理上講，液體作為傳輸的物質，本身不能與傳輸系統(tǒng)相互影響，若有化學反應吸收或釋放時，才與傳輸系統(tǒng)發(fā)生相互影響。 （ 2）流體微元件 MEMS資訊網（ ） 21()ni iiy y??? 當被測物理量與影響因素之間呈現(xiàn)線形關系，或者可以轉換成線形關系，則可應用多元線性回歸理論分析。其數學模型： =bo+b1x1+b2X2+……+b pxp （ 2— 1） 式中： 可確定的物理量； Xi 第 i次影響因素； Bi 未知參數。 假設 n次隨機樣本為 xi1， xi2， ……x ip， yi（ i=1， 2， ……n ），根據最小二乘法，得到 : Q= ．微傳感器布陣設計方法 MEMS資訊網（ ） 選擇未知參數 bo， b1…… ， bp，使得 Q獲得最小值，通過求偏導數，獲得方程組 j=1， 2， ……p 上式中 xij為第 j次影響因素的第 i次觀察值?，F(xiàn)用矩陣表示 （ 24） 于是得到 (25） 102 ( ) 0ni iiQb y y?? ? ? ? ?? ?12 ( ) 0niji ijjQ xb y y?? ? ? ? ?? ?39。39。X X B X Y?1( 39。 ) 39。B X X X Y??MEMS資訊網（ ） 其中矩陣 B是未知參數的矩陣。為確定未知參數，這里應用逐步線性回歸方法。 逐步線性回歸 的基本思想是將因子一個個地引入回歸方程，引入的條件是該因子的偏回歸平方和經檢驗是顯著的。同時，每引入一個因子，要對老因子逐個檢驗，將偏回歸平方和變?yōu)椴伙@著的因子剔出。 當被測物理量與影響因素之間的關系是非線性而函數關系是已知時，函數中的系數是未知的 ,此時用多元線性回歸是無法解決的 ,而非線回歸分析卻可以解決上述問題。 這里探求多元非線性的數學模型和最小二乘法的準則 ,以及阻尼最小二乘法（又稱 LevenbergMarquarat algorithm） MEMS資訊網（ ） 1 2 , 1 2( , . . . , , , , . . . , )prY x x x? ? ? ? ??? ? ? ?? ?? px ,? ?12, , , ,i i ip ix x x y1 2 , 1 2( , . . . , , , , . . . , )prY x x x? ? ? ? ???2~ ( , )i No??i??（ 2－ 12） 從觀察值可得到： 是獨立的 ? ?1 , 2 ,iN? 根據最小二乘法，選擇 的估計值，以使剩余值 Q的平方和是最小的。 如何正確地進行實驗，用最小的次數，獲得最好的結果。這需要對試驗模式進行正交試驗設計。 對正交試驗結果的分析，通常采用兩種方法，一種是直觀分析法或稱極差分析法，另一種是方差分析法。 MEMS資訊網（ ） 第二章 思考題 ? MEMS的設計涉及那些學科？簡述 MEMS的設計方法及特點 ? 工程系統(tǒng)設計通常有幾種方法？其主要思路是什么？試舉例說明。 ? 什么是接口設計？接口設計包含那些方面？ ? 微傳感器布陣設計方法主要思路是什么？如何應用回歸理論和正交設計方法進行陣列布陣設計？ ? 在 MEMS產品中如何應用尺度效應進行設計？其根據是什么？對于一階尺度，如表面 — 體積尺度變化規(guī)律是什么？ ? 什么是微觀力學？其基本假設是什么？ ? 簡述如何應用 ANASYS和 NASTRAN程序進行變形分析 ? MEMS中如何應用 CAD技術。
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