[發明專利]微機電系統的溫度參數化降階建模方法

無效

• 申請號: 200910022027.X
• 申請日: 2009-04-15
• 公開（公告）號: CN101567018A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 苑偉政;張亞飛;常洪龍;徐景輝
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;B81C5/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心
• 代理人: 夏維力

技術領域

本發明涉及一種微機電系統(MEMS)的溫度參數化降階建模方法，屬微機電系統設計與模型降階領域。

背景技術

MEMS器件結構通常采用硅為材料，通過半導體工藝加工而成。由于硅為一種熱敏材料，它的物理性質受溫度的影響較大，當溫度變化時，硅的楊氏模量、熱擴散系數和熱應力會發生較大變化，而這些物理性質的變化會影響MEMS器件的諧振頻率，從而導致輸出信號有較大誤差。

為了縮短研發周期，降低產品成本，需要提高設計和仿真效率。一般可以對原始模型進行處理，采用一定的降階方法，在維持輸入輸出特性基本不變的情況下使其自由度大幅縮減，建立能反應原始模型特性的低階模型來達到高效快速分析和評價的目的。但是傳統的降階方法往往不能保留原始模型中的任何參數，這樣如果原始模型的參數發生改變時就需要多次降階，導致較大的計算量。為了在降階過程中保護原參數系統的參數，就需要采用參數化的降階算法。

復旦大學馮麗紅在申請號為200510025270.9的專利“一種參數系統的模型降階方法”中，針對熱學模型發明了一種參數系統的模型降階方法，但是其主要針對的是一階單參數系統，不能解決二階系統的溫度參數化問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種微機電系統降階建模方法，能夠實現快速、精確地分析溫度對微機械結構性能的影響，并且可以實現在系統級求解器中與接口電路進行聯合仿真，進而可以分析出溫度對整個微機電系統性能的影響。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案為一種微機電系統的溫度參數化降階建模方法，該方法包括以下步驟：

第一步：提取微機械陀螺的質量、剛度、溫度應力剛度矩陣，建立與溫度相關的微機械陀螺二階動力學方程：

ρMx··(t)+Cx·(t)+[E0(1+TCEΔT)K+E0(1+TCEΔT)TChΔTS]x(t)=Bd+ETChΔTBt+ω2ρBry(t)=LTx(t)---(1)]]>