靜電微執(zhí)行器的Pull-in特性分析.pdf

1、微機械系統(tǒng)(MEMS)通常是由微型傳感器、微型執(zhí)行器、信息單元和通訊/接口單元等組成的。微執(zhí)行器作為可動部分，其動作范圍的大小、效率的高低以及可靠性等指標決定了系統(tǒng)的成敗，它是微機械系統(tǒng)中最重要的環(huán)節(jié)，各國學者都對其給予了高度重視。
　　靜電驅動方式是微執(zhí)行器最廣泛的驅動方式，可以產生較大的驅動力，但這種驅動力是非線性的，于是導致了Pull-in失穩(wěn)現(xiàn)象。Pull-in現(xiàn)象的兩個重要參數Pull-in點和Pull-in電壓是研究P

2、ull-in現(xiàn)象的關鍵因素，所以獲得精確的Pull-in點和Pull-in電壓對于Pull-in現(xiàn)象的研究是非常重要的。靜電微執(zhí)行器的Pull-in現(xiàn)象利弊兼有，但只要確定了Pull-in參數就可以靈活運用。因此，不論是從理論研究的角度，還是從實際應用方面來看，獲得精確的Pull-in參數都是非常必要的。
　　本文首先介紹了忽略邊緣效應下的平行板式和扭轉式靜電微執(zhí)行器的靜態(tài)Pull-in現(xiàn)象和動態(tài)Pull-in現(xiàn)象的機理，并根據龍

3、格庫塔算法分別對忽略邊緣效應的平行板式和扭轉式靜電微執(zhí)行器在階躍信號和調制信號下的運動進行了仿真。然后，在忽略邊緣效應的靜電微執(zhí)行器的Pull-in現(xiàn)象研究基礎之上，分析了計及邊緣效應的平行板式和扭轉式靜電微執(zhí)行器的Pull-in現(xiàn)象，重點研究了計及邊緣效應的靜電微執(zhí)行器的動態(tài)Pull-in現(xiàn)象，對計及邊緣效應的平行板式和扭轉式靜電微執(zhí)行器在階躍信號和調制信號下的運動進行了仿真，并與忽略邊緣效應的運動圖像進行了對比。最后利用ANSYS軟