Междисциплинарные связи в многомасштабном моделировании микрооптоэлектромеханических систем
Анализ методов переходов между подсистемами различной физической природы. Исследование моделирования оптической, механической и управляющей подсистем в микрооптоэлектромеханической системе, которая представляет собой матрицу светочувствительных диодов.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | доклад |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.02.2017 |
| Размер файла | 47,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Междисциплинарные связи в многомасштабном моделировании микрооптоэлектромеханических систем
Введение должно включать в себя информацию о том, где возникает данная задача, и почему ее решение важно. Здесь же на неформальном уровне должен быть определен минимумтерминов, необходимый для понмиания постановки задачи в содержательных терминах. Приведен краткий обзор источников информации [1, 2], показывающий как эту задачу решали до сих пор [3-10], в чем недостаток этих решений, что нового предлагается в работе. Приводится обоснование актуальности исследования. Сформулирвоаны цели работы, решаемые задачи, методы исследований, научную новизну. В конце введения должны быть отмечены основные результаты и наиболее важные выводы основных разделов. Введение должно давать достаточно полное представление о выполнениом исследовании и полученных результатах, понятное широкому кругу специалистов.
Раздел постановка задачи должен включать в себя используемые в работе определения и обозначения, необходимые для приведенной в этом разделе формальной постановки задачи. Для известных понятий должны использвоаться стандартные обозначения. Термины, которые вводит сам автор работы, вводятся словами «назовел» или «будет полагать». В этом же разделе со ссылками на соответствующую литературу перечисляются подходы, методы, факты, на которые существенно опирается данная работа, но которые могту быть не известны широкому кругу читателей.
В данных разделах излагается суть работы, они могут быть структурирвоаны на разделы (Х), подразделы (Х.Х) и параграфы (Х.Х.Х). Раздел - вычислительный эксперимент, если он имеется в работе, должен включать в себя опсиание решаемой прикладной задачи со значениями ее параметров, информацию об организации эксперимента (используемая вычислиетльная система и ее параметры, используемое программное обеспечение и т.д.). Результаты экспериментов должны быть представлены в виде таблиц и графиков, смысл всех обозначений на которых должен быть разъяснен по русски. Обсуждение результатов вычислительного эксперимента должно содержать выводы о том, в какой степени эти результаты согласуются с теорией, достигнут ли желаемый результат, обнаружены ли какие либо факты, не нашедшие объяснения.
В микрооптоэлектромеханических системах [6] можно выделить три основные подсистемы: оптическую, механическую и электрическую.
В рамках исследований проводилось моделирование оптической, механической и управляющей подсистем. В докладе представлены результаты, полученные при моделировании этих подсистем.
Оптическая подсистема моделировалась в пакете MATLAB/Simulink. Данный пакет выбран, исходя из совместимости с языком VHDL-AMS.
VHDL это формальный язык описания цифровой аппаратуры. Расширение AMS позволяет описывать смешанные аналого-цифровые устройства. В [4, 7] приведены математические модели оптической подсистемы исследуемого микрооптоэлектромеханического акселерометра:
Выбранные модели были реализованы в специальном модуле в пакете MATLAB/Simulink, позволяющем рассчитывать параметры интерферометра. На основе разработанного программного обеспечения были получены зависимости чистоты отражения от коэффициента отражения зеркала, зависимость коэффициента контрастности от коэффициента отражения, а так же интенсивность излучения после прохождения интерферометра.
Моделирование механической подсистемы проводилось в программном комплексе ANSYS. В качестве объекта моделирования была выбрана подвижная масса микрооптоэлектромеханического акселерометра. Представлена модель подвижной массы, созданная в программном комплексе ANSYS. Данный программный комплекс для решения использует метод конечных элементов [5]. При моделировании использовалась эквивалентная модель подвижной массы. Входящая в состав программного комплекса утилита ROMTool позволяет представить созданный объект в виде описания на языке VHDL-AMS.
Структура и систам управляющей подсистемы
Для осуществления контроля микрооптоэлектромеханического акселерометра необходима управляющая подсистема. В ее функции входит контроль параметров микрооптоэлектромеханического акселерометра, а так же снятие, преобразование и вывод сигнала. Подсистема представляет собой матрицу светочувствительных диодов, подключенную к усилителю, а затем к модулю сбора, преобразования и вывода информации. Данная система также описывается на языке VHDL-AMS при помощи программного продукта SMASH. оптический матрица светочувствительный диод
Методы перехода между оптической, механической и управляющей подсистемами, с учетом иерархического подхода.
Заключение должно включать в себя обсуждение результатов работы и выводы из нее, Основные отличия предложенных методик, методов , алгоритмов от известных ранее. Их преимущества и недостатки. Границы применимости. Удалось ли решить поставленную задачу полностью. Что не удалось сделать. Какие возникли новые задачи. В завершающей части заключения могут быть приведены ссылки на гранты , с поддержкой которых выполнена работа, благодарности коллегам и т.п.
Разработка методов переходов между подсистемами различной физической природы, выявление достоинств и недостатков этих методов, а так же их применение для решения практических задач имеет большое значение при проектирование микрооптоэлектромеханических систем.
Преимуществом использования языка VHDL-AMS является его универсальность, возможность описания смешанных аналого-цифровых систем, а так же поддержка многими программными пакетами, используемыми при моделировании микрооптоэлектромеханических систем.
Литература
1. Самарский А.А., Михайлов А.П. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. -- М: Наука, 1997. -- 320 с.
2. Введение в математическое моделирование. Учебное пособие. Под ред. П. В. Трусова. -- М.: Логос, 2004. 200 с.
3. Мышкис А. Д., Элементы теории математических моделей. -- 3-е изд., испр. -- М.: КомКнига, 2007. 150 с.
4. Косолапов И.А. Моделирование микроакселерометра на основе интерферометра Фабри-Перов САПР ANSYS, 9 молодежная международная научно-техническая конференция «Наукоемкие технологии и интеллектуальные системы». - М.:МГТУ, 2009. - С.108-111.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Реостатные и индуктивные преобразователи. Анализ методов и средств контроля линейных перемещений. Расчет параметров оптической системы. Описание оптико-механической схемы. Расчет интегральной чувствительности. Расчет потерь излучения в оптической системе.
курсовая работа [662,2 K], добавлен 19.05.2013Базовые сведения о необычном эффекте туннельной интерференции полей волн произвольной физической природы, проявление которой необходимо при изучении и физико-математическом моделировании условий распространения указанных волн в поглощающих средах.
реферат [43,6 K], добавлен 30.01.2008Исследование вольтамперных характеристик диодов, снятие характеристик при различных значениях напряжения. Аппроксимация графиков вольтамперных характеристик диодов, функции первой и второй степени, экспоненты. Исходный код программы и полученные данные.
лабораторная работа [1,6 M], добавлен 24.07.2012Способ определения к.п.д. светочувствительных систем полупроводник-металл. Формула и реферат описания изобретения. Характеристика современных светодиодов, их устройство и работа. Разработка голубых светодиодов. Получение белого света с их помощью.
курсовая работа [709,9 K], добавлен 23.07.2010Понятие полупроводникового диода. Вольт-амперные характеристики диодов. Расчет схемы измерительного прибора. Параметры используемых диодов. Основные параметры, устройство и конструкция полупроводниковых диодов. Устройство сплавного и точечного диодов.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 04.05.2011Общие сведения об измерительных источниках оптического излучения, исследование их затухания. Основные требования к техническим характеристикам измерителей оптической мощности. Принцип действия и конструкция лазерных диодов, их сравнительный анализ.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 09.01.2014Волоконно-оптические линии связи как понятие, их физические и технические особенности. Основные составляющие элементы оптоволокна и его виды. Области применения и классификация волоконно-оптических кабелей, электронные компоненты систем оптической связи.
реферат [836,9 K], добавлен 16.01.2011Сущность молекулярно-динамического моделирования. Обзор методов моделирования. Анализ дисперсионного взаимодействия между твердой стенкой и жидкостью. Использование результатов исследования для анализа адсорбции, микроскопических свойств течения жидкости.
контрольная работа [276,7 K], добавлен 20.12.2015Исследование движения механической системы с одной степенью свободы, представляющей собой совокупность абсолютно твёрдых тел, связанных друг с другом посредством невесомых нерастяжимых нитей, параллельных соответствующим плоскостям общей схемы системы.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 01.10.2020Исследование относительного движения материальной точки в подвижной системе отсчета с помощью дифференциального уравнения. Изучение движения механической системы с применением общих теорем динамики и уравнений Лагранжа. Реакция в опоре вращающегося тела.
курсовая работа [212,5 K], добавлен 08.06.2009Понятие диодов как электровакуумных (полупроводниковых) приборов. Устройство диода, его основные свойства. Критерии классификации диодов и их характеристика. Соблюдение правильной полярности при подключении диода в электрическую цепь. Маркировка диодов.
презентация [388,6 K], добавлен 05.10.2015Технология изготовления элементов интегральной оптики методом ионного обмена в стеклянных подложках. Промышленные технологии стыковки волоконных световодов и интегрально-оптических волноводов. Процесс напыления маскирующей пленки и фотолитографии.
дипломная работа [5,6 M], добавлен 09.10.2013Единый подход к изучению колебаний различной физической природы. Характеристика гармонических колебаний. Понятие периода колебаний, за который фаза колебания получает приращение. Механические гармонические колебания. Физический и математический маятники.
презентация [222,7 K], добавлен 28.06.2013Общие закономерности, которыми обладают колебательные процессы в системах различной физической природы. Место колебательных процессов в науке и технике. Понятие бифуркации, ее типы. Бифуркация типа вил. Появление в физических системах предельных циклов.
реферат [299,1 K], добавлен 17.09.2009Теоретические основы фрактального броуновского движения, вопросы его статистического моделирования на компьютере. Применение теории при статистическом моделировании процессов стохастической системы, описываемых линейным дифференциальным уравнением.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 14.03.2012Физическое моделирование теплового смерча типа торнадо в лабораторных условиях, исследование формирования и взаимодействия смерчей между собой. Осуществление моделирования тепловых смерчей в лабораторных условиях с помощью экспериментальных установок.
реферат [2,0 M], добавлен 05.08.2010Исследование динамического поведения механической системы с использованием теорем и уравнений теоретической механики. Дифференциальное уравнение движения механической системы. Законы движения первого груза, скорость и ускорение в зависимости от времени.
реферат [107,8 K], добавлен 27.07.2010Построение схем с диодом из библиотеки SimElectronics и электрическим диодом из библиотеки Simscape и графиков зависимости тока от напряжения. Аппроксимация графиков вольтамперных характеристик диодов различными методами при 2-х разных температурах.
контрольная работа [1,6 M], добавлен 08.07.2012Построение и численное решение моделей на основе фундаментальных законов природы (законов Ньютона, Закона всемирного тяготения). Модель движения лодки. Движение точки под действием центральных сил. Исследование движения планеты в системе двух звезд.
практическая работа [5,2 M], добавлен 22.05.2013Загадка природы физического вакуума. Философские проблемы вакуума. Физические феномены. Новое понимание сущности физического вакуума. Макроскопические флуктуации в процессах различной природы. Электроводородный генератор Студенникова.
статья [1,6 M], добавлен 25.12.2003
