Dr.-Ing. Denis Gugel

Ordnungsreduktion in der Mikrosystemtechnik

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Kurzfassung in Deutsch

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Methode der modalen Superposition als Ordnungsreduktionsverfahren in der Mikrosystemtechnik. Typische Anwendungsgebiete sind Inertialsensoren und dabei im Besonderen Drehratensensoren, für die die Simulation von zeitabhängigen Phänomenen von entscheidender Bedeutung ist.

Im Rahmen der Weiterentwicklung der Ordnungsreduktion nach der Methode der modalen Superposition ist es gelungen für typische lineare Kräfte eine auf analytischen Gleichungen basierende Beschreibung im reduzierten Raum zu finden. Für die Beschreibung von nichtlinearen Kräften ist im Rahmen dieser Arbeit ein Verfahren entwickelt worden, das es erlaubt, bestehende Modelle im Finite-Elemente-Raum in der modalen
Beschreibung zu nutzen.

In dieser Arbeit werden die theoretischen Grundlagen zur Berücksichtigung von Einflüssen der Aufbau- und Verbindungstechnik in ordnungsreduzierten Modellen dargestellt. Neben der Einkopplung äußerer Kräfte und der Veränderung der mechanischen Randbedingungen wird auch der Einfluss der Aufbau- und Verbindungstechnik auf die elektrostatischen Eigenschaften untersucht.

Die Parametrisierung des Verfahrens der modalen Superposition über Fit- und Interpolationsverfahren erlaubt es, parametrisierte ordnungsreduzierte Modelle für die zeitabhängige Systemsimulation zu generieren. Damit wird die Durchführung von Designoptimierung und die Berücksichtigung von Fertigungs- und Prozessschwankungen in ordnungsreduzierten Modellen auf Systemebene möglich.

weitere Metadaten

alternativer Titel
(Englisch)
Reduced Order Modeling in Microsystem Technologies
Schlagwörter
Angular Rate Sensor
Schlagwörter
Microelectromechanical Systems (MEMS)
Schlagwörter
Modal Superposition
Schlagwörter
Modale Superposition
Schlagwörter
Reduced Order Modeling
Schlagwörter
System Simulation
Schlagwörter
Systemsimulation
SWD SchlagworteDrehratensensor
SWD SchlagworteMEMS
SWD SchlagworteOrdnungsreduktion
DDC Klassifikation600
DDC Klassifikation620
Institution(en) 
HochschuleTU Chemnitz
FakultätFakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
InstitutionDer Andere Verlag, Tönning
BetreuerProf. Dr.-Ing. Jan Mehner
GutachterProf. Dr.-Ing. Jan Mehner
Prof. Dr.-Ing. Gerald Gerlach
Dr. Robert Sattler
DokumententypDissertation
SpracheDeutsch
Tag d. Einreichung (bei der Fakultät)15.06.2008
Tag d. Verteidigung / Kolloquiums / Prüfung23.01.2009
Veröffentlichungsdatum (online)19.07.2010
persistente URNurn:nbn:de:bsz:ch1-201001091
ISBN978-3-89959-843-8

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