توضیحات
حل دستگاه معادلات دیفرانسیلی سیستم دو درجه آزادی ممز(MEMS) با روش رانگ-کوتا مرتبه چهار(RK4) و روش اولر(Euler) در نرم افزار متلب(MATLAB)
شرح پروژه:
در این پروژه حل دستگاه معادلات دیفرانسیلی سیستم دو درجه آزادی ممز(MEMS) با روش رانگ-کوتا مرتبه چهار(RK4) و روش اولر(Euler) در نرم افزار متلب(MATLAB) کدنویسی شده است. در این پروژه علاوه بر کدهای متلب گزارش کامل فارسی پروژه را نیز دریافت خواهید کرد.
سیستم های میکروالکترومکانیکی(ممز):
سیستم های میکروالکترومکانیکی(MEMS) سیستم هایی با ابعاد خیلی کوچک هستند که اعضای مکانیکی و الکتریکی را باهم ترکیب می کنند. این سیستم ها می توانند با در کنار مدارهای الکتریکی (IC) ساخته شوند و اندازه آنها می تواند از چندین میکرومتر تا میلی متر باشد. این سیستم ها قابلیت حس کردن، کنترل و عملگری در مقیاس میکرو را داشته و در مقیاس ماکرو اثر تولید کنند. فناوری ممز(MEMS) برای ساخت سامانهها و وسایل یکپارچه در اندازههای مابین کمتر از میکرومتر تا میلیمتر به کار میرود. این فناوری در تلاش است تا سامانه های الکتریکی و مکانیکی با ابعاد بسیار کوچک را بسازد. چراکه مواد و اجزا کوچک و سبک، قادر به ارسال پاسخهای سریع و فشرده میباشند. سیستمهای میکروالکترومکانیکی با امکان استفاده از تکنولوژی پیشرفته الکترونیک و خواص مکانیکی پیشرفت قابل ملاحظه ای کرده اند و در همه حوزه های فناوری در حال استفاده روزافزون می باشند.
سیستم های میکروالکترومکانیکی یا MEMS ، حاصل تلفیق اجزای مکانیکی، حسکنندهها، محرک ها و قطعات الکترونیکی بر روی یک لایه سیلیکون به کمک فناوری ساخت تراشههای میکرونی هستند . MEMS فناوری واقعاً توانایی است که با درک و کنترل قابلیتهای میکروسنسورها و میکرومحرک ها و به همراه آوردن توانایی محاسبات دستگاه های میکروالکترونیکی، موجب پیشرفت در تولیدات هوشمند میشود. MEMS همچنین فناوری بسیار گسترده و مستعدی است، چه در کاربرد و چه در نحوه ساخت و طراحی ابزارها. سنسورها در MEMS از طریق اندازه گیری پدیده های بیولوژیکی ، مکانیکی ، مغناطیسی ، شیمیایی ، حرارتی و نوری و غیره اطلاعات را از محیط جمع می کنند.
مدل ریاضیاتی سیستم دو درجه آزادی ممز(MEMS) :
سیستم محرکه و عملگر ممز مورد بررسی مشابه ارتعاشات سیستم های دو درجه آزادی جرم-فنر-دمپر است. به منظور توصیف رفتار سیستم محرکه ممز با استفاده از یک مدل ساده، جابجایی های هر دو جرم را به عنوان خروجی درنظر گرفته ایم، و از روش های عددی رانگ-کوتا مرتبه چهار و اولر استفاده شده است. در سیستم دو درجه آزادی ممز به همراه نیروهای وارد شده به آن از دو مختصات (y1(t و (y2(t به منظور توصیف مکان جرمهای m1 و m2 استفاده شده است.. بنابراین تنها با نشان دادن مکان این دو جرم، ارتعاش سیستم مفروض قابل بیان خواهد بود. به منظور بررسی کلی سیستم، فرض کنید دو نیروی متغیر u1 و u2 نیز به این دو جرم وارد میشوند.
نتایج حل دستگاه معادلات دیفرانسیلی سیستم دو درجه آزادی ممز(MEMS) با روش رانگ-کوتا مرتبه چهار(RK4):
نتایج حل دستگاه معادلات دیفرانسیلی سیستم دو درجه آزادی ممز(MEMS) با روش اولر(Euler):