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微克飞行器MEMS气动控制微系统

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针对微克飞行器对毫米级的控制系统的需求,借助 MEMS 技术,提出一种微型化的气动控制系统.借助蠕动电极可累积作用效果的特点,使控制系统在力与体积之间达到良好的平衡,达到在小体积内获得高驱动力的目标,通过理论分析和尺寸优化完成结构的设计,并进行有限元仿真分析.仿真结果表示,最终设计的微系统面积为 22 mm×12 mm,可以产生 433 mN的驱动力,可使控制面实现偏转角在 12°范围内的角度调控.
MEMS Pneumatic Control Microsystem for Microgram Aircraft
Aiming at the requirement of pico air vehicle for millimeter level control systems,a new design scheme for pneumatic control microsystems was proposed with MEMS technology.By utilizing the cumulative effect of peristaltic electrodes,the control system achieves a good balance between force and volume,achieving the goal of achieving high driving force in a small volume.The structural design was completed through theoreti-cal analysis and size optimization,and finite element simulation analysis was conducted on it.The simulation re-sult showed that the final designed microsystem area was 22 mm×12 mm,which could generate a driving force of 433 mN and enable the control surface to achieve angle adjustment within the range of 12 degree deviation angle.

PAVcontrol systemperistaltic electrodecontrol planeattitude angle

栗文凯、石云波、赵锐、马昊天、闫晓朋

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中北大学电子测试技术重点实验室,山西 太原 030051

山西北方机械制造有限责任公司,山西 太原 030000

微克飞行器 控制系统 蠕动电极 控制面 姿态角

山西省基础研究计划面上项目

202103021224206

2024

探测与控制学报
中国兵工学会 西安机电信息研究所 机电工程与控制国家级重点实验室

探测与控制学报

CSTPCD北大核心
影响因子:0.267
ISSN:1008-1194
年,卷(期):2024.46(3)