静电悬浮转子微陀螺信号发生电路有源带通滤波器设计

信号发生电路是静电悬浮转子微陀螺系统的重要组成部分。介绍了DDS信号发生电路的原理及基本构成和微陀螺信号电容检测的要求、特点以及主要技术指标,并根据具体带宽、中心频率的要求,设计了具有不同参数的有源滤波电路。通过电路模拟仿真实验表明了该电路的可行性之后,在具体实验的操作过程中,成功滤去了DDS信号发生电路所产生的低频直流偏置和高频噪声,从而提高了电路的整体信噪比和控制精度,并为后续静电悬浮转子微陀螺检测控制电路提供了较为理想的信号源。     

双定子静电微电机控制系统的信号检测研究

介绍了一种基于悬浮转子微陀螺的双定子轴向静电微电机控制系统的信号检测方法,它对实现悬浮转子旋转驱动的闭环控制尤为重要,其主要特点是采用互相关检测—锁定放大、DSP控制直接数字频率合成(DDS)产生正弦波,并通过实际正弦波发生电路和系统仿真验证其可行性,这些提供了解决微小电容检测在实际电路实现上的一些关键问题的办法,为实际电路参数选择提供重要参考。     

轮腿式微型机器人系统研究

轮腿复合式机器人是在轮式机器人的基础上,通过优化轮子设计以达到快速灵活运动的一种新型的地面移动系统。该机器人主体由机架、两条主轴、齿轮减速机构、轮腿复合机构组成,由单电机驱动,控制系统相对简单。该机器人相比于普通轮式机器人具有较强的越障能力,且结构精简、体积小、重量轻。采用ADAMS对该机器人进行了运动学和动力学仿真,详细探讨了其越障能力、安装相位、轮腿结构、步态等关键问题,为其物理样机的设计、优化和控制提供了理论依据。     

肌苷发酵与分离组合过程的研究

用枯草芽孢杆菌(摇瓶产量3～4.5g/L)在2L 搅拌罐内进行发酵并引出部分发酵液流经一分离柱,把发酵和产物分离组合起来。结果表明,在进行肌苷发酵的同时,分离部分产物肌苷,可改善产物的反馈调节作用,从而使肌苷产量增加。对上柱流速、总糖浓度、补料流速进行正交试验考察表明,上柱流速对肌苷的生成及产量影响最大。适当提高上柱流速可以大大提高肌苷产量,在上柱流速为3mL/min 的条件下与分批发酵结果相比,肌苷的比生成速率大大提高,发酵终了产苷量由3.39g/L,提高到8.64g/L,产量提高了155.9%。说明了肌苷分离与发酵组合的可行性及开发潜力,它的应用可望能改变目前工业生产上产苷低的问题。     

Complete decoupling rebalance loop design of a micromachined electrostatically suspended gyroscope

A micromachined electrostatically suspended gyroscope(MESG)based on UV-LIGA microfabrication process was introduced.By close-loop control,the suspended rotor is kept in null position and through the torque rebalance loop,in which the output control voltages reflects the input angular velocity,a dual-axis input angular velocity can be measured simultaneously.First,the system model of MESG was established by dynamic analysis based on the torque analysis.Then,the rebalance loop under ideal condition is designed using modern control technique.The performance of the designed decoupling rebalance loop was compared with that of conventional proportional integral differential(PID)rebalance loop combined with the compensation loop.In order to realize the decoupling of the output voltages,a compensated decoupling matrix and its difference equation were presented and realized by a digital decoupling method employing digital signal processor(DSP).It was confirmed that the controller could realize the complete decoupling and improve the performance of the gyroscope,which includes merits of fast response speed,low overshoot and good dynamic performance,as the simulation results shown.At last,the circuit and digital realization scheme were given.     

基于LIGA技术的3K-2型微行星齿轮减速器的设计和制造

使用同步辐射光和X射线掩模板的LIGA技术能够制造大深宽比的三维微结构。详细讨论了基于该技术的微行星齿轮减速器的设计和制造，包括微行星齿轮减速器的设计、微齿轮X射线掩模板的CAD技术、X射线深层光刻、微齿轮的微电铸和微复制，以及微行昨齿轮减速器的微装配。目前已经得到了金属镍的厚度为400μm的太阳轮、行星轮，厚度为200μm的固定内齿轮、旋转内齿轮，其齿数分别为15、11、36、39。用这些微齿轮装配成了一台模数为0.03mm、减速比为44.2、最大外径为2mm的微行星齿轮减速器，并将其成功地应用在直径为2mm的北型微马达上。     

动态被动阀微泵的设计优化和制造

研究的动态被动阀微泵是一种基于微机械技术的振膜型无阀微泵。相对于有阀微泵而言，有更高的工作频率和可靠性，结构简单，加工制造的成本比较低，更容易满足实际应用中的各种要求。讨论了动态被动阀的工作机理，结合流体力学的基本理论与动态被动阀微泵的特点，采用有限单元方法以及相关工具软件ANSYS/FLOTRAN，对整个动态被动阀微泵模型进行了计算、求解和模拟，并根据计算结果及加工工艺特点对其结构进行优化。用基于集成电路制造技术的微细加工工艺分别对动态被动阀微泵的各组成部分进行加工，并组装成完整的动态被动阀微泵。     

生物大分子晶体学光束线准直镜、聚焦镜系统的设计

同步辐射是生物大分子研究中所使用的重要方法 ,本文讨论的准直镜和聚焦镜系统是生物大分子光束线中的重要装置 ,其作用是改变X射线的方向并使其聚焦。生物大分子试验对准直、聚焦系统提出了特殊的要求。为此 ,本文使用了有限元的方法 ,对镜体表面各处在不同工况下的曲率半径进行了模拟。在此基础上设计了一种带有平衡系统的压弯系统。对于有限空间下能自锁的姿态调整系统、支撑系统、水冷系统、镜箱系统也作了讨论。     

微机械密码锁中的鉴码器机构

介绍了国外已经成功研制出的几种类型的微机械鉴码器机构 ,详细阐述其工作原理、结构特点 ,并且对各种结构的优缺点进行了分析 ,同时提出一些改进方案 ,可以作为设计微机械鉴码器机构时的参考。另外 ,提出设计齿轮型微机械鉴码器机构时的关键 ,即如何设计齿轮码盘。     

频率与振型对剪切型结构层间刚度的灵敏度分析

模态参数如固有频率和振型对剪切型结构的层间刚度灵敏度是不一致的，本文重点理论推导了频率和振型对剪切型结构层间刚度的一阶灵敏度，通过数值算例发现，频率对剪切型结构层间刚度的一阶灵敏度高于振型。