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作者：罗源源西安理工大学

学位级别：硕士

中国的航天设备发射量已跃居世界前列,这体现了我国航空航天领域的强劲发展态势。及时准确地处理航天器在轨运行中的遥测数据对于分析航天器关键部件的可靠性至关重要,但由于航天器结构复杂、成本高、易受到太空环境干扰等因素,其可靠... 详细信息

中国的航天设备发射量已跃居世界前列,这体现了我国航空航天领域的强劲发展态势。及时准确地处理航天器在轨运行中的遥测数据对于分析航天器关键部件的可靠性至关重要,但由于航天器结构复杂、成本高、易受到太空环境干扰等因素,其可靠性分析结果不准确,主要表现在:1)数据包含噪声——航天器在轨运行过程中受到恶劣太空环境干扰,使得测得的遥测数据不完整;2)关键部件异常状态——航天器在太空中运行时间过长可能会导致设备性能退化、发生异常;3)实验数据少——由于科技水平,试验成本等因素,无法对航天器这类寿命长,成本高的设备进行大量失效实验,实验数据少;4)数据包含非线性部分——由于遥测数据中包含非线性数据,导致可靠性分析结果不理想。因此,航天器关键部件可靠性分析问题是亟待深入研究的问题。考虑到上述不足,本文以航天器动量轮、锂电池系统等关键部件为研究对象,主要研究内容如下:(1)针对数据不完整以及包含噪声的问题,本文对空缺值采用拉格朗日插值法进行识别并填充,针对噪声提出滑动多项式滤波去噪,提高了数据的可靠度。(2)针对关键部件异常检测的问题,本文提出自编码器法对遥测数据进行异常检测,自编码器能够学习正常数据样本特征识别出异常并定位出异常位置。(3)针对航天器试验数据少的问题,本文通过平均互信息熵、灰关联分析以及充分性测度三种算法加权融合关键部件多源可靠信息对动量轮进行可靠性分析。(4)针对遥测数据中包含非线性数据的问题,本文提出ARIMA-BP组合模型对航天器锂电池系统等时间放电电压降数据对锂电池容量进行预测分析。(5)为满足工程需求,本文基于MATLAB软件实现本文中所研究的算法,集成到可视化软件中,便于算法使用。

关键词：可靠性分析异常检测多源信息融合可靠性预测

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基于隧道效应的力平衡式MEMS陀螺仪设计研究

基于隧道效应的力平衡式MEMS陀螺仪设计研究

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作者：罗源源中北大学

学位级别：硕士

通过充分调研和详细分析目前国内外硅微机械陀螺的研究状况,当前绝大多数硅微机械陀螺仪采用电容式传感器检测陀螺仪输出信号,随着陀螺仪表结构尺寸极大缩小,传统电容检测技术的灵敏度和分辨率也大大降低,达到了检测的极限状态,检测输... 详细信息

通过充分调研和详细分析目前国内外硅微机械陀螺的研究状况,当前绝大多数硅微机械陀螺仪采用电容式传感器检测陀螺仪输出信号,随着陀螺仪表结构尺寸极大缩小,传统电容检测技术的灵敏度和分辨率也大大降低,达到了检测的极限状态,检测输出信号的信噪比非常低,信号检测电路和处理电路极为复杂。针对此现象,本论文提出了利用电极间的隧道效应敏感陀螺输出位移的微小变化,该陀螺采用正交式悬臂梁结构,有效地抑制了机械耦合对器件造成的不良影响,其驱动、检测模态谐振频率的精确匹配保证了陀螺较高的灵敏度。论文首先介绍了隧道式微机械陀螺的设计理论基础,给出了微机械振动式陀螺的动力学方程,分析了陀螺的检测灵敏度和工作带宽,对微机械陀螺设计中所涉及的静电驱动和隧道电流检测给予了简单的介绍,对微机械运动中受到的空气阻尼问题进行了分析,并讨论了微机械陀螺中的寄生Coriolis力和轴向加速度对角速度检测的干扰等问题。提出了一种新型基于隧道电流检测的正交梁式陀螺仪结构,对陀螺的结构和工作原理进行了的分析,并系统分析了隧道陀螺的机械性能、结构阻尼、静电驱动力和机械耦合误差。通过理论计算和仿真分析提出了隧道式硅微机械陀螺的结构参数,最终得到具有较高灵敏度的隧道式硅微机械陀螺仪结构。本文结合加工单位的工艺特点,设计了切实可行的工艺流程,并进行版图设计,正在进行隧道陀螺仪的加工。最后,对隧道式硅微机械陀螺的反馈控制方法进行了研究,分析了目前常见的几种隧道电流检测反馈控制电路,并在此基础上对隧道电流检测方法进行了初步的研究。

关键词：微机电系统(MEMS) 量子隧道效应陀螺仪工艺隧道电流检测

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正交梁式隧道效应微机械陀螺仪的设计与仿真

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传感技术学报 2007年第2期20卷 317-320页

作者：罗源源刘俊李锦明中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051

针对传统的角速率陀螺仪存在的缺点与不足,根据电子隧道效应的特点,设计了一种新型基于隧道效应的微机械陀螺仪,运用计算机辅助软件ANSYS对其进行了建模和仿真.把电子隧道原理应用到微机械振动陀螺中对振动位移进行检测,结构简单,功耗低... 详细信息

针对传统的角速率陀螺仪存在的缺点与不足,根据电子隧道效应的特点,设计了一种新型基于隧道效应的微机械陀螺仪,运用计算机辅助软件ANSYS对其进行了建模和仿真.把电子隧道原理应用到微机械振动陀螺中对振动位移进行检测,结构简单,功耗低,抗干扰能力强,可靠性好,线性度高,具有很高的灵敏度,尤其在提高微机械振动陀螺的测量精度和灵敏度的方面显示其优势.

关键词：微机械电子隧道效应隧道陀螺仪仿真分析

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基于隧道效应的MEMS陀螺仪的研究

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压电与声光 2010年第5期32卷 750-753页

作者：石云波张琼罗源源刘俊中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

提出了一种高精度、低量程隧道陀螺仪的新结构,分析了其结构及工作原理;对陀螺进行了必要的仿真,仿真结果与理论推导相接近,这样就实现了隧道效应传感器的高灵敏度与哥氏力测量角速度原理的结合。采用体硅工艺设计了陀螺仪版图,并对其... 详细信息

提出了一种高精度、低量程隧道陀螺仪的新结构,分析了其结构及工作原理;对陀螺进行了必要的仿真,仿真结果与理论推导相接近,这样就实现了隧道效应传感器的高灵敏度与哥氏力测量角速度原理的结合。采用体硅工艺设计了陀螺仪版图,并对其进行流片加工。加工完成后,采用HP4156C高精度半导体参数测试仪对传感器的隧道电流效应进行了测试,并验证了其测试结果;同时,对结构进行失效分析。

关键词：陀螺仪设计加工隧道电流检测

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床头抬高角度对重型颅脑损伤患者ICP、MAP、CPP的影响

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中国社区医师 2017年第14期33卷 107-108页

作者：罗源源中南大学湘雅医院神外监护室 410005

目的:探讨床头抬高不同角度与重型颅脑损伤患者ICP、MAP、CPP的关系,进而确立合适的床头抬高角度。方法:收治重型颅脑损伤患者64例,均采取持续颅内压监测,并通过心电监护仪测出平均动脉压,灌注压通过平均动脉压减颅内压获得。将所有患... 详细信息

目的:探讨床头抬高不同角度与重型颅脑损伤患者ICP、MAP、CPP的关系,进而确立合适的床头抬高角度。方法:收治重型颅脑损伤患者64例,均采取持续颅内压监测,并通过心电监护仪测出平均动脉压,灌注压通过平均动脉压减颅内压获得。将所有患者的床头分别抬高0°、15°、30°、45°进行观察并收集数据。结果:颅内压、灌注压、平均动脉压与床头抬高0°~45°呈负相关(P<0.05);床头抬高0°~30°时灌注压没有明显变化,但抬高45°时灌注压明显下降,颅内压、平均动脉压也显著降低(P<0.05)。结论:重型颅脑损伤患者床头抬高30°时既可以显著降低颅内压,又可以维持有效灌注压水平,是此类患者较合适的床头抬高角度。

关键词：床头高度颅内压平均动脉压灌注压

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