mems扭轉(zhuǎn)微鏡溫度效應(yīng)的仿真分析

1、 分類號： 密 級： 公開 U D C： 學(xué) 號： 6120110075 碩 士 學(xué) 位 論 文 2014 年 6 月 3 日 MEMS 扭轉(zhuǎn)微鏡溫度效應(yīng) 扭轉(zhuǎn)微鏡溫度效應(yīng)的仿真分析 的仿真分析 The simulation and analysis on the temperature effects of the MEMS torsional micromirror 學(xué) 位 類 別： 理學(xué)碩

2、士 作 者 姓 名： 羅 偉 學(xué) 科、專 業(yè)： 計算機應(yīng)用技術(shù) 指 導(dǎo) 教 師： 葉坤濤 副教授 研 究 方 向： MEMS 建模仿真與控制 江西理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 摘要 I 摘 要 MEMS 扭轉(zhuǎn)微鏡是

3、隨著 MEMS 技術(shù)發(fā)展起來的一種微型光學(xué)器件，在現(xiàn)代光學(xué)通訊、投影顯示、光譜儀等方面有著廣泛的應(yīng)用。在實際應(yīng)用過程中，微鏡的靜態(tài)和動態(tài)特性，一般會受到環(huán)境溫度的影響。本文基于不同的扭轉(zhuǎn)微鏡的靜力學(xué)、動力學(xué)模型，在微鏡特性如何受溫度影響的方面，開展了如下研究工作： 1）在 MEMS 扭轉(zhuǎn)微鏡的靜態(tài)特性方面：從靜電力驅(qū)動的扭轉(zhuǎn)微鏡靜態(tài)特性力學(xué)解析模型出發(fā)，通過數(shù)值仿真，分析了不同材料、不同尺寸的扭轉(zhuǎn)微鏡靜態(tài)特性受溫度的不同影響；并采用對比

4、扭轉(zhuǎn)微鏡的靜電力矩與機械回復(fù)力矩隨角度的變化規(guī)律的方法，對扭轉(zhuǎn)微鏡在保持尺寸參數(shù)的前提下，串聯(lián)電容后，其吸合角的變化規(guī)律進(jìn)行了數(shù)值仿真和解析分析。 2）在 MEMS 扭轉(zhuǎn)微鏡的動態(tài)特性方面：在扭轉(zhuǎn)微鏡動態(tài)特性的扭轉(zhuǎn)-彎曲模型的基礎(chǔ)上，深入分析了微鏡材料的楊氏模量、剪切模量、以及空氣壓膜阻尼系數(shù)受溫度的影響，并通過數(shù)值仿真方法，對扭轉(zhuǎn)微鏡的動態(tài)特性受溫度的影響規(guī)律進(jìn)行了分析；另外，通過仿真計算發(fā)現(xiàn)，采用參考模型自適應(yīng)控制后，可以提高微鏡動