Розроблення та дослідження поведінкових моделей мікроелектромеханічних гіроскопів
Автор: Піцишин Артур Олегович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Інформаційні технології проектування
Інститут: Інститут комп'ютерних наук та інформаційних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Піцишин А.О., Головатий А.І. (керівник). Розроблення та дослідження поведінкових моделей мікроелектромеханічних гіроскопів. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2023. Розширена анотація. Магістерська кваліфікаційна робота присвячена розробці математичних та поведінкових моделей мікроелектромеханічних гіроскопів для системи автоматизованого проектування МЕМС. В магістерській роботі розглянуто принцип дії, різні конструкції мікроелектромеханічних гіроскопів, наведено продукцію MEMS – гіроскопів фірм-виробників та їх характеристики [1,2]. Розроблено математичні моделі MEMS - гіроскопа камертонного типу з гребінчастим приводом, MEMS - гіроскопа камертонного типу, MEMS - гіроскопа з карданним підвісом [3-5]. Описано поведінкові моделі MEMS - гіроскопів на мовах VHDL-AMS і Verilog-AMS [6-8]. Досліджено поведінкові моделі MEMS - гіроскопів та проведено аналіз отриманих результатів з використанням ПЗ hAMSter simulation system та SMASH Mixed-Signal Simulator [9]. Створені поведінкові моделі дозволяють проводити аналіз роботи MEMS - гіроскопів на функціональному рівні проектування і можуть бути використані для системи автоматизованого проектування МЕМС. Об’єкт дослідження – процес проектування та моделювання MEMS - гіроскопів. Предмет дослідження – математичні та поведінкові моделі для функціонально-логічного рівня проектування мікрелектромеханічних гіроскопів. Мета дослідження – розроблення та дослідження математичних і поведінкових моделей мікроелектромеханічних гіроскопів. Магістерська кваліфікаційна робота виконана за тематикою кафедри, яка стосується проектування і моделювання МЕМС. Результати магістерського дослідження обговорено на міжнародній конференції CADMD’2023 (“САПР у проектуванні машин: задачі впровадження та навчання”, 26 - 28 жовтня, Супрасль, Польща). За підсумками конференції опубліковано тези доповіді: Andriy Holovatyy, Andrzej Lukaszewicz, Wojciech Giernacki, Kostyantyn Kolesnyk, Artur Pitsyshyn, Andriy Yazh. Behavioral Modelling and Simulation of Microelectromechanical Gyroscopes. // XXXI Intern. Conf.. CAD in Machinery Design Implementation and Educational Issues. 26 - 28 October 2023, Suprasl, Poland, p. 19. Ключові слова: МЕМС/MEMS, мікроелектромеханічний гіроскоп, математична модель, мови опису цифрових, аналогових і змішаних систем VHDL-AMS, Verilog-AMS, поведінкова модель, система автоматизованого проектування МЕМС. Перелік використаних літературних джерел. Wenyi Huang, Xing Yan, et al.. MEMS and MOEMS Gyroscopes: A Review. Photonic Sensors, 13 (4), 2023, doi: 10.1007/s13320-023-0693-x. Wagas Amin Gill, Ian Howard, Ilyas Mazhar and Kristoffer McKee. A Review of MEMS Vibrating Gyroscopes and Their Reliability Issues in Harsh Environments // Sensors 2022, 22(19), 7405; https://doi.org/10.3390/s22197405. Dawit Effa. Design, Fabrication and Characterization of MEMS Gyroscopes Based on Frequency Modulation. // PhD thesis, Unversity of Waterloo, Canada, 2018, pp. 172. [Режим доступу]: https://uwspace.uwaterloo.ca/bitstream/handle/10012/13490/Effa_Dawit.pdf?sequence=1. Francesca Pistorio. Design and FEM Simulation of dual mass resonant MEMS Gyroscope // Master degree thesis, Politecnico di Torino, Italy, 2020, pp. 211. [Режим доступу]: https://webthesis.biblio.polito.it/16948/1/tesi.pdf. Huikai Xie. Gyroscope and Micromirror Design Using Vertical-Axis CMOS-MEMS Actuation and Sensing. // PhD thesis, Carnegie Mellon University, 2002, pp. 246. Peter J. Ashenden. VHDL Tutorial, Elsevier Science 2004 – pp. 84. IEEE Standard for VHDL Analog and Mixed-Signal Extensions - Packages for Multiple Energy Domain Support, 2003, pp. 21. Електронні ресурси по Verilog-AMS: https://verilogams.com/, https://designers-guide.org/verilog-ams/. Електронні ресурси на ПЗ hAMSter і SMASH Mixed-Signal Simulator: http://www.theoinf.tu-ilmenau.de/~twangl/VHDL-AMS_online_en/download.html, http://www.dolphin.fr/medal/products/smash/smash_overview.php.