基于MEMS仿生矢量水听器的测距避障声纳系统设计

设计研制了一种基于MEMS仿生矢量水听器的高效、经济的测距系统。该声纳系统采用收发分置的主动工作方式,单片机控制电路作为整个系统的核心部件,具有小体积、低成本、高精度、定向发射、定向接收,不受恶劣天气影响等优势。开展了测距声纳系统设计及集成研究,确定了主动声纳信号的参数和声纳收发装置,完成了软硬件的设计。在室内水池和室外海洋环境中完成了该系统的测试,实验结果表明,该测距声纳系统具有很好的测距功能,测距精度较高,具有广阔的应用前景。     

不同制备条件对硅纳米线的形貌和反射率影响

利用两步法-金属辅助化学刻蚀法(metal-assisted chemical etching, MACE)制备硅纳米线(silicon nanowires,SINWs)样品。研究了刻蚀温度、刻蚀时间、过氧化氢(H_2O_2)浓度对样品SINWs的形貌和反射率影响。研究发现,随着刻蚀时间增加, SINWs样品的长度随之增加,而反射率降低。H_2O_2浓度提高, SINWs样品的长度也增加,在浓度为0.1 mol/L时反射率降至最低。刻蚀温度升高, SINWs样品的长度先增加,然后随着SINWs生长速率变快的同时样品的形貌结构遭到破坏,反射率呈总体上升趋势。实验结果表明,改变制备过程中的反应条件,对SINWs的形貌会具有较大影响,同时SINWs阵列的反射率也会改变。SINWs的反射率强烈依赖于SINWs的长度、规整程度和空隙率大小等。     

硅各向异性腐蚀的计算机模拟

介绍了硅各向异性腐蚀的特点和采用的模型,分析影响硅各向异性腐蚀速率的因素,然后借助计算机MEMS CAD软件ACES和IMEE对硅在KOH溶液情况下各向异性腐蚀情况进行了模拟,其模拟结果对硅各向异性腐蚀速率的研究有一定的参考价值.     

硅微矢量水声传感器的封装及测试方法研究

针对目前矢量水声传感器存在的高灵敏度、低频检测以及小型化等问题,提出了一种新型的硅微MEMS矢量水声传感器.利用敏感材料的压阻效应?传感器精巧的微结构以及硅微MEMS技术,实现矢量水声传感器的低频特性和小型化的可行性.以声场中的刚硬圆柱在声波作用下的声散射问题作为切入点,对传感器的同振原理进行分析,并基于该机理以及传感器的特殊结构,提出采用注入蓖麻油的方法实现微结构的柱体与所处介质质点同振.分别采用振动台标定和驻波场测量的方法完成了传感器的灵敏度、频响以及指向性的测试,最后对2种测试结果进行了分析和比较.研究结果表明:所研制的水声传感器具有较低的工作频率,其水下自由场声压灵敏度值为-207.6 dB(0 dB=1 V/μPa,测试频率为200 Hz),指向性图的零点深度为50.9 dB.     

一种碳化硅纳米线的合成方法

采用纳米二氧化硅(S iO2)作为硅源,以蔗糖(C12H22O11)炭化做碳源并包裹纳米二氧化硅颗粒,在高温真空炉中合成出尺寸均匀直径在15~30nm、长度在微米级的β型碳化硅(S iC)纳米线。运用X射线衍射技术、透射电子显微测量等对碳化硅纳米线进行了检测表征。对合成工艺进行优化,研究结果表明:采用这种方法合成S iC纳米线的最佳温度范围在1300~1340℃,反应时间为20~40m in。     

金属辅助化学刻蚀法制备硅纳米线及其工艺参数优化

为了制备形貌良好性能优良的硅纳米线,利用金属辅助化学刻蚀法,在AgNO₃和HF的混合水溶液中沉积Ag颗粒,使之作为刻蚀反应的催化剂,并在H₂O₂和HF的混合溶液中进行刻蚀反应制备硅纳米线.通过改变实验中的工艺参数,包括刻蚀反应时间、刻蚀反应温度、刻蚀液中HF浓度及反应过程中的搅拌速度,用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)图像进行对比分析,讨论制备优良硅纳米线的最佳参数.结果表明:当刻蚀反应时间为1 h,反应温度在室温下,HF浓度为4.8 mol/L时,硅纳米线的表面形貌是最好的,但对刻蚀液的搅拌会严重破坏硅纳米线的表面形貌,不利于优良硅纳米线的制备.     

一种射频MEMS开关高平整度牺牲层的制备方法

牺牲层工艺是制作MEMS开关的重要工艺,牺牲层平整度差会导致开关上电极变形,进而影响MEMS开关的性能.提出了一种高平整度聚酰亚胺牺牲层的制备方法,采用了自然平流法与双层牺牲层结合的方式.首先研究了温度对聚酰亚胺流动速度的影响,极大地缩短了自然平流法所需要的时间.自然平流法的局限性在于无法彻底解决聚酰亚胺牺牲层平坦度差的问题,之后可采用AZ5214光刻胶作为第二层牺牲层,进一步提高了牺牲层的平整度.固化后的聚酰亚胺性质稳定,不与酸碱反应,为光刻胶作为第二层牺牲层提供了条件.     

一种基于高阻硅衬底的高精度RF MEMS衰减器设计

针对RF MEMS衰减器插入损耗及衰减精度较差的问题,设计了一种高阻硅衬底的高精度RF MEMS衰减器,采用共面波导(Coplanar waveguide简称CPW)将喇叭式功分器结构、悬臂梁式直板状RF MEMS开关以及π形衰减电阻网络集成,作为衰减器的基本单元.此外,本文还设计了喇叭式功分器将信号渐变式传输到衰减器中,用以减小系统的插入损耗,并结合悬臂梁式直板状RF MEMS开关结构和衰减电阻,提高衰减系统的衰减精度.同时通过HFSS仿真软件对衰减器的射频性能进行模拟验证,得到DC～20GHz频段内,插入损耗中心值优于1.35dB,驻波比小于1.08dB,0～70dB范围内的衰减精度优于±2dB,这些指标均优于目前常用的RF MEMS衰减器.由此可见,优化衰减器中的功分器与开关结构是提高射频衰减器射频性能的一种有效方法,为高精度、低驻波比的衰减器工艺制作提供了一种设计方案.     

一种应用于电动汽车的异步电动机矢量控制方法

以电动汽车异步电动机矢量控制为研究背景,构建了磁链开环而转速和电流闭环的电动汽车异步电动机矢量控制Matlab/Simulink仿真模型,对各主要仿真模块方法进行了分析,结合电动汽车控制要求给出了控制策略和仿真参数,模拟电动汽车几种典型运行方式进行了仿真,仿真结果表明所构建的控制系统实现了对给定速度的良好跟踪,并能方便进行调速.     

一种矢量倍增算法的神经网络人脸识别方法

针对神经网络人脸识别中训练速度慢的问题,深入研究输入矢量长度的变化对神经网络收敛速度的影响,提出了一种矢量倍增算法对神经网络进行优化.这种方法是对网络输入矢量的长度倍增,从而提高神经网络收敛速度.通过人脸识别实验系统验证了矢量倍增算法的实用性.     

Preparation and Characterization of Amorphous Silicon Oxide Nanowires

Large-scale amorphous silicon nanowires （SiNWs） with a diameter about 100 nm and a length of dozens of micrometers on silicon wafers were synthesized by thermal evaporation of silicon monoxide （SiO）. Scanning electron microscope （SEM） and transmission electron microscope （TEM） observations show that the silicon nanowires are smooth. Selected area electron diffraction （SAED） shows that the silicon nanowires are amorphous and en-ergy-dispersive X-ray spectroscopy （EDS） indicates that the nanowires have the composition of Si and O elements in an atomic ratio of 1：2,their composition approximates that of SiO2. SiO is considered to be used as a Si sources to produce SiNWs. We conclude that the growth mechanism is closely related to the defect structure and silicon monoxide followed by growth through an oxide-assisted vapor-solid reaction.     

磁场辅助法制备钴纳米线

为扩展废旧硬质合金中钴的回收再利用价值,采用"磁场辅助法"从纯化后的废旧硬质合金回收液中液相还原制备钴纳米线,并考察其在空气中的热稳定性。研究结果表明:有无外加磁场的作用是决定产物形貌的关键因素。磁场作用下,可以得到平均直径在500 nm左右,长度能达到40μm的钴纳米线;而无磁场作用时,只能得到球状的无明显排列取向的钴颗粒。当温度低于225.0℃时,制备的钴纳米线在空气中有较好的热稳定性,具有较好的催化应用潜力。既能提高废旧硬质合金的回收再利用价值、发展钴资源循环利用经济,又对指导1维磁性金属纳米线特别是钴纳米线的制备与应用具有重要的基础理论和实际意义。     

向量优化的“方向摄动法”

本文提出一种向量优化的方向摄动法。本法对求解多目标问题的非劣解集是一种有效的算法,所提方法不仅比权重法和约束法解算速度快而且不要求凸性假设。     

矢量量化的几何方法

矢量量化是一种非常重要的数据压缩技术.其应用最多的聚类算法复杂度随着码率和维数的乘积指数增长.为了减小复杂度,本文给出几种适用于特定信源的几何矢量量化方法如适用于高斯信源的椭球矢量量化(EVQ),适用于拉普拉斯信源的棱锥矢量量化(PVQ).最后,针对几何分布不规则的一般信源,给出一般的几何矢量量化方法--标量矢量量化(SVQ).     

碳化硅陶瓷粉体的制备技术

比较全面的介绍了当前国内外碳化硅陶瓷粉体的制备技术 ,并简要概述了其发展情况     

三叠片式加速度计的优化设计及其在矢量水听器中的应用

使用压电方程结合梁弯曲公式和有限元仿真的方法建立了三叠片式压电加速度传感器的数学模型,通过实验验证了模型的正确性. 对三叠片式压电加速度传感器的结构进行了优化设计,在不改变传感器几何轮廓的基础上提高了传感器的灵敏度,并定量分析了不同的结构对传感器性能的影响. 提出了三叠片式压电加速度传感器在矢量水听器中的应用方案,使用有限元法对矢量水听器进行了分析计算,制作了矢量水听器样品并对其主要性能进行了测试.     

一种压缩向量集生成法在功耗估计中的应用

在逻辑层功耗仿真基础上，介绍一种返回传输权方法，用该方法来产生一个压缩的向量集．这组压缩向量在进行功耗仿真时可以取代原来由用户给出的或者从描述电路行为特点的程序中取得的函数向量集．实验证明：这种方法不但可以缩短仿真时间，还可以保持非常高的精确度．