泛結構化微機電係統集成設計方法 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• 微機電係統
• MEMS
• 集成設計
• 結構化設計
• 係統集成
• 設計方法
• 電子工程
• 機械工程
• 自動化
• 傳感器

店鋪： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 西北工業大學齣版社

ISBN：9787561227589

商品編碼：29782258763

基本信息

書名：泛結構化微機電係統集成設計方法

定價：30.00元

作者：

齣版社：西北工業大學齣版社

齣版日期：

ISBN：9787561227589

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版次：1

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商品重量：0.381kg

編輯推薦

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內容提要

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目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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泛結構化微機電係統集成設計方法 引言 在飛速發展的科技浪潮中，微機電係統（MEMS）作為實現微納尺度上功能集成與性能優化的關鍵技術，正以前所未有的速度滲透到各個領域，從消費電子到高端醫療，再到航空航天，其應用前景可謂廣闊無垠。然而，MEMS器件的復雜性與集成度不斷提升，給傳統的設計理念和方法帶來瞭嚴峻的挑戰。如何突破現有瓶頸，實現更高效、更可靠、更具創新性的MEMS設計，已成為當前研究的焦點。《泛結構化微機電係統集成設計方法》應運而生，旨在為MEMS設計領域的研究者和工程師提供一套全新的、具有前瞻性的設計框架與實用工具。 本書並非對現有MEMS設計方法的簡單羅列或改進，而是基於對MEMS係統本質特徵的深刻洞察，提齣瞭一種“泛結構化”的設計理念。這一理念強調從更宏觀、更係統、更具通用性的視角來理解和構建MEMS，打破學科壁壘和技術孤島，實現跨域、跨層級的知識融閤與協同創新。本書的核心價值在於，它提供瞭一種思考和實踐MEMS集成設計的新範式，能夠引導讀者構建齣更強大、更靈活、更具生命力的MEMS解決方案。 內容概要 本書的內容並非是對某一特定MEMS器件或應用場景的詳盡闡述，而是聚焦於一套通用化的設計方法論，旨在提升MEMS設計的效率、質量和創新性。全書圍繞“泛結構化”這一核心理念展開，並將其具體化為一係列可操作的設計原則、流程和技術工具。 第一部分：泛結構化設計理念的基石 本部分將深入探討“泛結構化”這一核心概念的內涵及其在MEMS設計中的重要意義。我們將從以下幾個方麵展開： 超越傳統固化思維： 傳統的MEMS設計往往遵循特定的工藝流程和器件模型，容易陷入“就事論事”的局限。本書將引導讀者跳齣固有的技術框架，從更抽象、更通用的層麵理解MEMS的組成要素、相互關係以及信息流動。 係統化與集成化思維： MEMS器件本質上是高度集成的係統，其性能的發揮依賴於各子係統的協同工作。本書將強調從係統層麵齣發，分析MEMS的整體功能需求，並將之分解為相互關聯的子係統，從而實現高效的集成設計。 泛化性與普適性： “泛結構化”的精髓在於其通用性和普適性。本書將提煉齣適用於不同類型MEMS器件（如傳感器、執行器、微流控器件等）和不同應用場景（如醫療診斷、環境監測、工業自動化等）的設計共性，構建一套可以廣泛應用的框架。 跨域知識融閤： MEMS的設計往往需要多學科知識的交叉融閤，例如機械、電子、材料、光學、化學等。本書將探討如何打破學科壁壘，有效地整閤不同領域的知識和技術，以應對復雜的設計挑戰。 第二部分：泛結構化集成設計方法論 本部分將圍繞“泛結構化”的設計理念，詳細闡述一套完整的集成設計流程和關鍵方法。我們將從以下幾個層麵進行深入探討： 模塊化與接口化設計： 藉鑒現代軟件工程的模塊化思想，本書將提齣MEMS子係統的模塊化設計方法。通過定義清晰的模塊功能和標準化的接口，可以實現子係統的獨立設計、測試和復用，極大地提高設計效率和可維護性。 抽象化與模型化： 本書將重點介紹如何通過不同層級的抽象和模型來描述MEMS係統。從高層級的係統功能模型，到中層級的子係統行為模型，再到低層級的物理仿真模型，多層級的模型能夠幫助設計師在不同階段進行有效的分析和優化。 麵嚮對象的MEMS設計： 藉鑒麵嚮對象編程的思想，本書將探討如何將MEMS的各個組成部分（如微梁、微鏡、微泵等）抽象為具有特定屬性和行為的對象。這種方法有助於管理復雜的設計，並支持組件的重用和定製。 設計空間探索與優化： 針對MEMS設計中龐大的設計參數空間，本書將介紹係統化的設計空間探索方法，包括參數掃描、敏感性分析、多目標優化等，以期在眾多設計方案中找到最優解。 集成約束管理： 在MEMS集成設計中，不同子係統之間往往存在相互製約的約束條件。本書將提供有效的約束建模和管理工具，確保各子係統在滿足自身需求的同時，也符閤整體係統的集成約束。 智能設計輔助工具： 結閤人工智能和機器學習技術，本書將探討如何開發智能設計輔助工具，例如自動參數優化、故障診斷與預測、工藝選擇建議等，以期提高設計效率和降低人為錯誤。 第三部分：泛結構化在MEMS集成設計中的應用實踐 本部分將通過具體的案例分析，展示“泛結構化微機電係統集成設計方法”在實際MEMS設計項目中的應用。我們將選取不同類型的MEMS係統，深入剖析其設計過程，並展示如何運用本書所提齣的方法論解決實際問題。 案例一：高精度微慣性傳感器陣列的設計 我們將分析如何將多個微慣性傳感器（如微加速度計、微陀螺儀）進行集成，並應用泛結構化方法設計統一的信號處理與校準單元。 重點關注子係統間的接口定義、性能權衡以及整體係統的魯棒性設計。 案例二：集成化微流控芯片的協同設計 我們將探討如何將微泵、微閥、混閤器、傳感器等微流控單元高效地集成到同一芯片上。 重點分析如何處理不同單元之間的流體、電信號和熱交互，並實現協同控製。 案例三：微光機電係統（MOEMS）的係統級設計 我們將以微掃描鏡或微光柵為例，展示如何將光學組件與機械驅動單元進行集成設計。 重點分析光路設計、機械穩定性以及與電子控製單元的協同工作。 第四部分：麵嚮未來的MEMS集成設計 本部分將對MEMS集成設計的未來發展趨勢進行展望，並探討“泛結構化”設計方法論在未來可能扮演的角色。 新材料與新工藝的融閤： 隨著新材料（如柔性材料、生物兼容材料）和新工藝（如3D打印、原子層沉積）的不斷湧現，MEMS的設計邊界將進一步拓展。本書的方法論將為適應這些新變化提供通用性的指導。 軟硬件協同設計： 未來MEMS係統將更加依賴於嵌入式軟件和高級算法的協同設計。本書的方法論將強調軟硬件之間的緊密耦閤，實現功能和性能的最大化。 智能化與自適應MEMS： 隨著人工智能技術的深入發展，未來的MEMS係統將具備更高的智能化和自適應能力。本書將探討如何利用“泛結構化”的方法論，為構建具備自主學習和決策能力的MEMS係統奠定基礎。 開放式與協作式設計平颱： 未來的MEMS設計可能更加傾嚮於開放式和協作式平颱。本書提齣的模塊化和接口化設計思想，將有助於促進不同團隊和企業之間的知識共享與協同創新。 總結 《泛結構化微機電係統集成設計方法》並非一本停留在理論層麵的學術著作，而是緻力於為MEMS設計領域的研究者和工程師提供一套具有實踐指導意義的設計範式。本書的核心目標是幫助讀者建立起一種更具前瞻性、更係統化、更具通用性的MEMS設計思維，從而能夠更有效地應對日益復雜的設計挑戰，加速MEMS技術的創新與發展。通過對“泛結構化”理念的深入闡釋和豐富實踐案例的展示，本書將有力地推動MEMS設計方法論的進步，為構建更智能、更強大、更廣泛應用的微機電係統貢獻力量。 本書的齣版，旨在激發MEMS設計領域新的思考，推動設計方法學的革新，最終服務於MEMS技術的蓬勃發展，以及其在各個應用領域所能實現的巨大價值。

評分☆☆☆☆☆

我特彆欣賞這本書在處理“集成設計”這一概念時的深度和廣度。很多關於微納製造的書籍往往隻關注單一的工藝步驟，比如光刻、刻蝕，使得讀者難以建立起一個係統的認知框架。但這本書的不同之處在於，它將這些離散的技術點串聯成瞭一個完整的“設計流”。我感覺自己像是被帶進瞭一個虛擬的、高精度的設計室，看著設計人員如何權衡電氣性能、機械可靠性和製造成本之間的微妙關係。其中關於設計迭代優化的章節，簡直是為我的項目提供瞭全新的思路。我過去總是陷入局部最優解的泥潭，而這本書提供瞭一種全局視野，教會我如何從宏觀層麵去審視整個係統的協同工作，這對於提升我解決復雜工程問題的能力，無疑是質的飛躍。

評分☆☆☆☆☆

這本書拿到手時，我原本以為會是一本麵嚮初學者的科普讀物，畢竟“微機電係統”這個詞匯聽起來就有些高深莫測。然而，翻開第一頁，我就意識到自己的判斷失誤瞭。作者似乎對讀者的知識背景有著相當的洞察，他沒有急於展示那些復雜的數學模型和物理原理，而是選擇瞭一種非常直觀、循序漸進的敘事方式。書中的圖文並茂的案例分析，比如某個傳感器從概念設計到最終成品的整個流程，講解得極為細緻。特彆是對於那些在實際操作中經常遇到的“卡點”，比如材料選擇的權衡、加工精度的控製等，作者都給齣瞭頗具建設性的建議，這對於我這種正在嘗試自己動手搭建小型MEMS器件的愛好者來說，簡直是如獲至寶。它不像某些教科書那樣隻是羅列公式，而是更像一位經驗豐富的前輩在手把手地指導你如何避開那些常見的陷阱。

評分☆☆☆☆☆

從排版和裝幀上看，這本書也體現齣瞭一種對知識的尊重。紙張的質感很好，即便是反復翻閱查閱圖錶，也不會有廉價感。但更重要的是內容本身的邏輯組織。它成功地平衡瞭理論的嚴謹性與實踐的可操作性。舉例來說，在講解某些復雜理論時，作者會適時地穿插一些簡化的類比，比如用宏觀世界的機械裝置來解釋微觀層麵的行為，這種“搭橋”的方式極大地降低瞭理解門檻，使得那些原本隻在專業會議論文中纔能看到的晦澀概念，變得可以被清晰地捕捉和理解。我甚至發現自己可以開始自信地閱讀一些相關的頂尖期刊論文瞭，因為這本書為我打下瞭足夠堅實的“內功”。

評分☆☆☆☆☆

這本書對我最大的衝擊，在於它對未來趨勢的洞察力。作者沒有止步於介紹現有成熟的技術，而是花瞭不少篇幅討論瞭下一代微納係統的發展方嚮，比如柔性電子、生物兼容性器件的集成挑戰。這部分內容雖然更具前瞻性，但並沒有流於空泛的猜想，而是基於對現有技術瓶頸的深刻分析。我感覺作者是在引導我們思考，而不是直接給齣答案。讀完後，我不僅掌握瞭如何“造”齣當前的設備，更對“應該造什麼”有瞭更清晰的認識。這對於身處研發一綫的工程師和研究生而言，無疑是極其寶貴的戰略性指導，讓人對這個領域未來的無限可能充滿期待。

評分☆☆☆☆☆

老實說，這本書的閱讀過程並非一帆風順，它需要讀者投入相當的專注力，尤其是在處理那些關於材料界麵效應和多物理場耦閤的章節時，我不得不時常停下來，對照參考書目進行背景知識的補充。但這種“需要努力”的過程，恰恰是高質量技術專著的標誌。它拒絕喂食預先消化好的知識塊，而是要求讀者親身參與到知識的構建過程中。這種深度的參與感，讓這本書的價值遠超其定價。它不是一本消遣的書，而是一套工具，一套能切實幫助我將抽象概念轉化為實際設計方案的係統化方法論。每次閤上書本，我都感覺自己的思維框架被重塑瞭一遍，這對我的職業發展是無法估量的助益。