热激励谐振式硅微结构压力传感器闭环系统

讨论了一 执 式硅微结构压力传感器闭环系统。该谐振式硅微结构压力传感器以方形硅膜片作为一次敏感元件;硅梁作为二次敏感元件。在硅梁谐振子的中部设置一电阻,作为热激励单元;在梁的要部设置一压敏电阻,作为拾振单元。基于该夺式硅微结构压力传感器敏感机理,分析了信号的相互转换,给出传感器闭环系统实现的条件。     

航空液压管路系统动力学特性研究

随着航空液压系统的高压、高功率化发展,液压管路的振动问题愈加不容忽视,降低液压管路的振动,对提高飞机航行过程中的安全性具有重要意义。本文将对泵源脉冲条件下航空液压管路的振动特性进行研究,建立流体压力和流速影响下液压管路振动特性的数学模型,利用有限元软件ANSYS对实际液压管路系统进行建模和流固耦合仿真,获得相应的振动响应。结果表明：液压管路在不同的流体流速和流体压力条件下,其固有频率存在一定的变化;当流体脉动频率与弯管系统的固有频率接近时,系统会发生共振,振动幅值大幅度增大.     

基于磁耦合谐振的无线电能传输系统负载特性研究

为研究负载对无线电能传输系统传输性能的影响,建立了基于磁耦合谐振的无线电能传输系统的电路模型,利用电路耦合理论推导出在不同距离上为抑制频率分裂现象所需的最小负载以及当接收功率最大时的最佳匹配负载计算模型,且最佳匹配负载总是大于最小负载。仿真结果表明,对于不同的耦合系数,增大负载可以抑制频率分裂现象的出现;当接收功率达到最大值时,最佳匹配负载会因耦合系数的不同而改变,且总会有一个最佳匹配负载与之对应。这一结论为无线电能传输系统的负载选择提供了理论指导。     

离散时间系统中随机谐振研究

摘要：基于一种新的信噪比的定义讨论了在四种经典噪声下在离散时间系统中的随机谐振现象。当输入信号是阈上信号时,噪声总是在恶化信号的传输,即随着噪声强度增加,输出信噪比呈现单调递减的趋势。然而当输入信号是阈下信号时。适当的噪声能够引起系统最优反应,即随着噪声强度的增加,输出信噪比达到一个最大峰值,也即存在明显的随机谐振现象。随着非线性系统中阈值的增加,随机谐振现象的明显度降低,当最佳噪声强度在增加时,输出信噪比的最优值却在减少。文中结果也说明,基于新的信噪比的定义是可以用来度量一个离散时间系统的随机谐振现象,且随机谐振对噪声具有一定的鲁棒性,拓广了随机谐振在信息传输领域的应用。     

基于谐振型无源SAW传感器的制造系统 热监测通信特性实验研究

为研究声表面波SAW(Surface Acoustic Wave)传感器在制造系统中的通信特性,基于SAW技术,应用单端口谐振器,构建了制造系统中常见的两种情形,金属环境和旋转结构的温度测量装置。首先,分析了谐振型无源SAW传感器的温度测量原理,使用功率指标表示信号强度,以接收功率的对数来表达;其次,使用CST NWS仿真软件进行了金属板对无线信号通信特性影响的仿真实验,基于上述仿真模型在实际环境中使用金属板来验证仿真结果;最后,使用模拟主轴进行了旋转条件下的传输特性实验。实验结果表明,为保持SAW传感器的测量和数据传输性能,在制造系统中SAW传感器的最佳位置应考虑天线角度、方向、主轴转速、金属板位置和质询器天线与SAW传感器天线间隔距离等因素。研究结果将指导制造系统监测中SAW传感器的应用,并提供SAW传感器性能优化的理论依据。     

光波导陀螺谐振腔谐振特性研究

光波导陀螺谐振腔特性是光波导陀螺谐振腔设计和制备中的关键因素.从多光束干涉的基本原理出发,推导了集成光波导陀螺谐振腔一般谐振过程中,谐振环光强和输出光强表达式.确定了谐振条件和最佳匹配条件,分析了谐振腔的谐振特性.推导了最佳匹配条件以及非最佳匹配条件下,谐振腔内光强幅值表达式,并研究了两种情况下光强幅值的相互关系.     

微结构谐振梁式压力传感器研究

利用微电子机械加工技术成功地研制出电势激励、压阻拾振的高精度硅谐振梁式压力传感器,传感器的谐振器的品质因素Ｑ值大于１７０００。采用扫描检测方式和闭环自激振荡方式测定压力传感器的压力特性,其压力测试范围为０￣４００ｋＰａ,线性相关系数为０．９９９９５,测试精度小于０。０６％Ｆ．Ｓ。     

复杂多卫星系统有效覆盖特性的仿真分析

目标被覆盖特性是表征对地观测卫星系统总体性能的重要量度,但对于复杂多卫星系统,精确的覆盖特性无法用解析方法求解,而且通常的几何视场覆盖性能不足以反映系统探测目标信息的实际效能.为此,本文提出了能够衡量对地观测系统信息获取实际效能的综合量度-有效覆盖特性,分析了影响瞬时有效覆盖的复杂性因素,阐述了基于数值点仿真求解的一般性方法,并以三星时差电子侦察定位星座为例给出了具体模型.     

谐振式压力传感器自激驱动及非线性特性研究

为了探究非线性刚度对谐振式压力传感器及其测控系统的影响,建立了基于非线性谐振器的直流AGC闭环自激模型,采用平均法进行模型的求解.在SIMULINK中搭建闭环自激系统的仿真模型,以验证平均法的求解结果以及研究非线性刚度对系统性能的影响.采用开环扫频及线性拟合的方法测得了实际压力传感器的固有频率以及非线性系数.仿真结果表...     

基于CATIA/CAA的飞机燃油系统管路设计仿真

为提高飞机燃油系统管路设计效率,基于CAA二次开发技术以及CATIA管路模型几何与拓扑信息,开发具有3层架构的飞机燃油系统管路设计仿真软件. 该软件通过中间模型关联CAD和CAE软件,解决它们之间反复的数据传递和重复建模等问题;利用CATIA V5 Tubing Design工作台开发管流分析功能模块,实现飞机燃油系统管路建模时的在线流动分析.实例表明,该软件可提高燃油系统管路设计效率,具有实际应用价值.     

硅岛式微谐振压力传感器灵敏度分析与仿真

微谐振式压力传感器尺寸小、重量轻、精度高并具有效字输出,在航空航天等领域有着广阔的应用前景.然而由于微机械加工工艺的限制,复杂结构的制作存在很多困难,因而为实现高灵敏度压力测量,微谐振式压力传感器的结构设计就显得尤为重要,因此提出一种新型硅岛式谐振梁支撑结构,它利用硅薄膜作为典型的一次敏感元件,并在其上表面中央部位设计了两个硅岛凸起平台,用以固定硅谐振梁,并通过有限元软件ANSYS进行仿真.分析结果表明,在一定量程内,该结构能有效提高谐振梁内的应力放大倍数,进而提高微压力传感器的灵敏度.     

卫星推进系统液体管路真空充填动态过程分析

本文简要介绍了星上推进系统液体管路流体动态过程仿真的基本原理，根据此原理对星上推进系统液体管路的真空充填过程作了分析，并以图形方式表示结果。分析表明，星上液体推进系统的设计应考虑液体管路充填过程中的水击现象。     

硅谐振式压力微传感器模型与开环特性测试

基于谐振式硅微结构压力传感器幅、相频率特性的分析,利用北京航空航天大学微传感器实验室研制的谐振式硅微结构传感器开环测试系统的测试实验结果和Matlab实验数据处理与拟和分析计算,建立了微传感器的二阶模型.该模型排除了未知相位延迟的影响,从幅值和相位混合的测试数据中精确计算出谐振频率、品质因数以及相位特性,为闭环测试系统的研制提供了依据.     

厂用6kV系统铁磁谐振分析及措施研究

在3～10kV用电系统中,由于电气设备基本参数配置不当,常导致谐振过电压现象,给电厂的发电机等设备安全运行带来较大隐患。本文以元宝山发电厂6kV厂用电系统铁磁谐振为例,系统分析了铁磁谐振产生的原因及危害,提出采用PT的3＋1消谐措施改善PT伏安特性的方法,通过计算确定容抗阻抗比,较好的解决了铁磁谐振的问题,经实践检验证明该方法简便、有效,具有较好的推广价值。     

压水堆功率调节系统动态特性仿真研究

采用SIMULINK仿真平台,建立压水堆功率调节系统的仿真模型,对其进行时域分析,分析其单位阶跃响应,验证系统的性能指标是否满足要求.同时在同一功率定值下引入阶跃和斜坡反应性扰动,采用PID控制方案研究功率控制系统的动态特性和控制效果,并对传递函数进行优化.通过计算反应性扰动下的堆功率响应,了解系统的稳定特性、调节品质和系统各环节参数对系统的影响,为功率调节系统性能改进提供了参考.系统仿真分析表明:k=0.6时调节系统不仅能很好地克服反应性扰动,又具有良好的随动特性.     

谐振式无线电能传输系统串联式模型仿真研究

谐振式无线电能传输系统具有高效率、远距离、大功率的特点.串联式模型负载反射阻抗为纯阻性,便于系统设计,且其模型结构适合小负载研究.为优化设计无线电能模型,提出以串联式模型(SSSS:Series Model)为分析对象,从等效电路的角度研究系统传输效率、输出功率与共振线圈距离、负载电阻、谐振频率之间的关系,理论分析了线圈之间的距离、负载电阻、谐振频率对输出功率和传输效率的影响,并直接利用电流推导出效率及功率的计算式,最后通过Matlab工具仿真验证了上述模型的正确性,并得出了在允许的频率范围内,谐振频率越大,效率、功率不断提高的结论,为谐振式无线电能传输系统仿真模型研究和设计提供了参考和借鉴.     

卫星推进系统静态特性仿真

本文研究了卫星推进系统的静态特性。以不同方程建立发动机各部件及系统模型。考虑由贮箱增压压强变化引起卫星推进系统各参数的变化。数值计算采用拟牛顿算法。仿真结果表明。当贮箱增压压强增减变化不大时，贮箱出口压强、喷注器前的压强、燃烧室压强和流量相应作小幅度增减。计算结果与试验数据基本一致，较好地反映了系统的静态特性，为卫星推进系统的设计与试验提供了指导。     

航空发动机气动失稳检测管路设计研究

为满足航空发动机旋转失速和喘振失稳信号的实时监测需求,探讨了试验测量和机载测量失稳判别信号测量方法,两种使用场景均须考虑测压管路响应频率。分析了喘振和旋转失速过程中的压力脉动特征,喘振信号频率与发动机容腔大小相关,旋转失速信号频率与转子转速及叶片构型有关。提出了失稳测量频率响应需求,建立了由管路和传感器容腔构成的测压系统单自由度二阶模型,研究了管路气动耦合频率与声速、管路长度、管路内径、传感器容腔的关系,根据工程经验给出了管路规格设计流程,提出的“四分之一波长法”对管路频率响应精度可控制在2%范围内,可在工程上实现快速估计。当管路频率响应不满能足要求时,可通过减少管路长度的方式显著提升失稳测压系统频率。     

电磁激励谐振式MEMS压力传感器闭环控制研究

在谐振器动力学分析的基础上,系统地比较了谐振式压力传感器检测速度谐振频率和检测位移谐振频率的优缺点.设计出一种零相移的电磁激励谐振式MEMS压力传感器闭环控制系统,该系统利用检测速度谐振频率提高传感器的信号检测稳定性,并且控制电路无需移相环节即可保证传感器在工作频率范围内实现稳定可靠的闭环自激.实验结果表明,采用该闭环控制系统的传感器具有较高的稳定性,传感器长时漂移低于0.025%F.S.,在10 hPa～1 050 hPa范围内非线性度为0.06%.