摘要：基于GaN横向肖特基势垒二极管（SBD）的频率特性和应用的需要,设计了一种基于AlGaN/GaN异质结的横向SBD。利用Silvaco Atlas软件研究了AlGaN势垒层的厚度和Al摩尔组分对异质结Al_xGaN_（1-x）/GaN SBD电学性能的影响。仿真结果表明,SBD器件截止频率随Al摩尔组分的增加先增大再减小,当Al_xGaN_（1-x）层中Al摩尔组分为0.2~0.25,其厚度为20~30 nm时,AlGaN/GaN SBD器件的频率特性最好。在仿真的基础上,设计制作出了肖特基接触直径为2μm的非凹槽和凹槽型AlGaN/GaN横向空气桥SBD。通过直流I-V测试和射频S参数测试,提取了两种SBD器件的理想因子、串联电阻、结电容、截止频率和品质因子等关键参数,该平面SBD可应用于片上集成和混合集成的太赫兹电路的设计与制造。

摘要：针对激光晶体材料的高精度和高表面质量加工要求,超精密环抛机采用“工控机—运动控制卡—驱动器—电动机”的总体控制方案。结合研华API通用运动架构,在LabVIEW环境下设计并开发了超精密环抛机控制系统。经调试验证,主轴抛光盘速度波动范围小于1%,工件进给单元速度波动范围小于5%,启动平稳且无超调现象,可满足对激光晶体的环形抛光加工。

摘要：为了提高空气静压轴承伺服系统的控制性能,这里基于模型参考自适应系统(MRAS)设计了辨识算法,并应用双链量子遗传算法(DCQGA)对自适应律的常数项及PI调节器参数进行了优化。仿真结果表明,与传统的遗传算法参数优化对比,辨识结果在合理的误差范围内,然而DCQGA算法表现出稳定的动态特性和全局搜索能力。因此,MRAS-DCQGA算法在保证辨识精度的情况下减轻了人工整定参数的工作量,具有重要的工程意义。

摘要：当前,通用处理器一般支持64位浮点运算,在大规模和长时程数值计算中,由于浮点运算的舍入误差累积效应,可能导致数值结果不可信。因此,有效控制误差,设计高精度、高效可靠的浮点数值算法至关重要。基于SCILAB软件平台,通过使用无误差变换和double-double数据格式,实现了高精度的算法库。对幂指数、Bernstein和Chebyshev基多项式函数估值,在Intel平台和国产飞腾处理器平台上进行了数值实验,实验结果证实了该高性能数值算法库的有效性。该多精度算法库具有独立知识产权,可有效应用于国产自主可控处理器平台,为国家重大科研项目提供技术支持。

摘要：为了提高直升机稳定性和舒适性,设计一种基于Stewart机构的6自由度磁流变阻尼器半主动隔振系统。为了有效控制该隔振系统,提高其隔振性能,首先通过参数辨识建立磁流变液阻尼器的Bouc-Wen模型,实验结果表明,该模型可精确模拟磁流变阻尼器动力学性能;其次,采用牛顿-欧拉方法建立隔振系统动力学模型,基于该动力学模型实现了on-off最优控制;最后,采用数值仿真验证了该控制方法的有效性。仿真结果表明所提出的6自由度磁流变阻尼器半主动隔振系统可兼顾直升机主减-旋翼系统在高频段小阻尼的减振效果和共振区大阻尼的减振效果。与被动隔振相比,该隔振系统在X、Y、Z方向平移以及绕X轴、绕Z轴转动的共振频率上,可使振动分别降低26.92%、39.46%、22.77%、53.06%、56.79%。

摘要：微零件的姿态测量对微装配具有重要的作用.但对于微球零件,其姿态的精确测量存在困难,影响了装配精度.针对带有微孔的微球,本文提出了一种基于单目显微视觉的微球姿态高精度测量方法.设计了一种由粗到精的微孔检测算法,实现了高精度的微孔定位.通过对相机光轴方向的标定,在相机运动后对微球图像坐标进行补偿,提高了在相机坐标系下的微球定位精度.通过对微球和微孔的精确定位,计算出微球球心与微孔圆心的空间相对位置,实现了相机坐标系下高精度的微球姿态测量.同时,根据标定出的相机坐标系与调整平台坐标系之间的旋转关系,将微球姿态转换到调整平台坐标系.实验结果表明,最大姿态测量误差0.3度,验证了本文方法的有效性.

摘要：基于PANDA自主并行计算平台,采用模态叠加法对多点基础激励作用下的谐响应分析开展算法设计和并行实现研究,构建相应的并行求解模块.结合商业有限元软件对研发模块的正确性进行验证;将该模块应用于某光机装置,实现11.88亿自由度超大规模的高效并行求解.结果表明：研发的多点基础激励谐响应分析模块可用于复杂装备的高效精细数值模拟,具备强大的并行计算能力,最大可扩展CPU核数可达数千个,远超现有通用商业有限元软件.

摘要：随着科学工程计算大规模、高维数和长时程的特性越来越显著,浮点舍入误差的累积效应往往使得计算结果不可信,提高计算精度成为了并行计算领域研究的热点之一。基于MPICH3框架,采用无误差变换技术构建新的数据格式和相应运算操作符,设计了高精度归约函数MPI_ACCU_REDUCE,实现了高精度的求和、求积和求L2范数3种MPI归约运算。数值实验结果表明,提出的3种高精度归约运算有效提高了数值计算的精度。

摘要：针对复杂电磁环境下器件多物理效应机理研究需求,研发了半导体多物理效应并行计算程序JEMS-CDS-Device。介绍了JEMS-CDS-Device的架构设计与实现技术。程序基于非结构网格并行框架JAUMIN实现,采用有限体积法(FVM)离散,使用牛顿法全耦合求解"电-载流子输运-热"问题。程序采用"内核+算法库"形式架构,支持2维和3维非结构网格、千万自由度问题并行求解,支持物理方程、离散算法、材料物理模型等的扩展开发。

摘要：围绕高性能GaN基垂直腔面发射激光器(VCSELs),设计了两种具有不同光电耦合强度的InGaN/GaN量子阱(QWs)样品,研究了它们的光学性质。样品A在腔模的两个波腹处各放置两个InGaN耦合量子阱,而样品B在腔模的一个波腹处放置5个InGaN耦合量子阱。计算表明样品A具有较大的相对光限制因子1.79,而样品B为1.47。光学测试发现样品A有着更高的内量子效率(IQE)和更高的辐射复合效率。使用两种样品制作了光泵VCSEL结构,在光激发下实现激射,其中基于样品A的VCSEL有着更低的激射阈值。结果表明有源区结构会显著影响量子阱与光场的耦合作用、外延片的内量子效率、辐射复合寿命和VCSEL激射阈值,同时也说明样品A的有源区结构更有利于制作低阈值的VCSEL器件。