本文以一類靜電驅動雙側平行板電容型微加速度計的動力學模型為研究對象,該器件由直流偏置電壓和交流電壓共同驅動�；诰植糠植砝碚摲治鱿到y(tǒng)的振幅變化和多解現(xiàn)象機制�；谌址植砝碚撗芯课⒔Y構由加載的直流偏置電壓和交流激勵電壓引起的振動跳躍和吸合不穩(wěn)定現(xiàn)象。進而提出通過時滯位移反饋來實現(xiàn)抑制由驅動電壓引起系統(tǒng)的混沌運動、跳躍現(xiàn)象和吸合不穩(wěn)定現(xiàn)象。首先考慮動力學系統(tǒng)方程,利用集總參數法建模,為方便研究,對系統(tǒng)參數進行無量綱化。進而分析發(fā)生靜態(tài)吸合情況下系統(tǒng)結構參數的臨界值;利用多尺度法推導出系統(tǒng)的幅頻響應分岔方程;運用奇異性理論驗證研究系統(tǒng)解的穩(wěn)定性;進一步獲得動力系統(tǒng)的Hopf分岔的必要條件;利用四階Rung-Kutta法數值模擬系統(tǒng)在不同系統(tǒng)參數條件下的復雜動力學行為,從而驗證解析結果的有效性;最后數值模擬在正的增益參數下和微小時滯量對系統(tǒng)的吸合不穩(wěn)定的控制變化情況。研究發(fā)現(xiàn),隨著驅動電壓增大,引起系統(tǒng)的跳躍現(xiàn)象、混沌和吸合不穩(wěn)定現(xiàn)象。通過在正的反饋增益系數和較小的時滯量下,時滯位移反饋加載在驅動交流電壓上,能夠起到抑制系統(tǒng)的混沌運動和安全盆侵蝕現(xiàn)象的發(fā)生,即時滯位移反饋對于原系統(tǒng)的復雜動力...

【文章頁數】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 MEMS研究背景
        1.1.2 微加速度計的研究背景
        1.1.3 微加速度計系統(tǒng)復雜動力學研究背景
    1.2 微加速度計的國內外研究進展
        1.2.1 微加速度計的結構研究進展
        1.2.2 微加速度計的動力學控制研究進展
    1.3 研究意義和內容
第二章 基本理論方法
    2.1 平衡點的定性分析
        2.1.1 平衡點存在性分析
        2.1.2 平衡點的穩(wěn)定性分析
    2.2 周期解的穩(wěn)定性分析
        2.2.1 周期解的解析方法
        2.2.2 周期解的穩(wěn)定性
    2.3 數值方法
        2.3.1 映射法
        2.3.2 Runge-Kutta法
    2.4 小結
第三章 動力學模型
    3.1 平行板靜電驅動原理
    3.2 雙端電容靜電驅動微加速度計
    3.3 小結
第四章 動力學理論分析
    4.1 平衡點穩(wěn)定性分析
    4.2 參數激勵1:1共振情況下周期解形式
    4.3 參數激勵1:2共振情況下周期解形式
    4.4 小結
第五章 數值模擬
    5.1 激勵共振1:1的情況
    5.2 激勵共振1:2的情況
    5.3 小結
第六章 時滯位置反饋控制的系統(tǒng)數值模擬
    6.1 考慮控制的雙端電容靜電驅動微加速度計
    6.2 激勵共振1:1的情況
    6.3 激勵共振1:2的情況
    6.4 小結
第七章 結論與展望
    7.1 結論
    7.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間所展開的科研項目和發(fā)表的學術論文及申請專利



本文編號：3858515