基于多目标优化的高量程加速度传感器小型化设计

张娟娟; 石云波; 赵锐; 王毓婷; 郭萃; 张桐林

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基于多目标优化的高量程加速度传感器小型化设计

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为了实现MEMS高量程压阻式加速度传感器的小型化,并提高其性能,提出一种多目标优化方法.将加速度传感器的性能、尺寸作为多目标函数,并将最优空间填充设计(OSF)和克里金(Kriging)代理模型相结合,构建目标函数与几何变量之间的函数关系.然后将精度较差的样本点作为细化点、不断更新代理模型,直至模型拟合精度满足指标要求.最后利用非支配排序遗传(NSGA-Ⅱ)算法进行多约束优化得到帕累托(Pareto)最优解集.优化结果表明,传感器的尺寸减小了29.33％,一阶谐振频率提高了27.94％,在100000 gn过载下的理论灵敏度提高了23.64％,且不会降低该高量程加速度传感器的抗过载能力,从而验证了该方法的有效性.

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来源
《传感技术学报》 |2021年第9期|1152-1157|共6页
作者
张娟娟; 石云波; 赵锐; 王毓婷; 郭萃; 张桐林;
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作者单位

中北大学电子测试技术重点实验室山西太原030051;

中北大学电子测试技术重点实验室山西太原030051;

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中北大学电子测试技术重点实验室山西太原030051;

中北大学电子测试技术重点实验室山西太原030051;

中北大学电子测试技术重点实验室山西太原030051;

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正文语种 chi
中图分类结构;
关键词
高量程加速度传感器; 小型化; 多目标优化; Kriging代理模型;

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