为了实现了电容式传感器和其他信号处理电路之间的接口,提出了一种电容式传感器接口电路。该接口电路基于开关电容技术,采用采样电荷结构,并在其前端读出电路采用采样开关噪声消除技术,在0.35μm 2P-4 M CMOS标准工艺下设计并流片实现,且特别适用于开环或力平衡闭环电容式微加速度计和振动角速度陀螺仪应用。测试结果表明：在1 MHz的采样时钟下,该接口电路取得了约5.35 aF的电容分辨率和约0.173 aF.Hz-1/2的噪声基底。

在电容式微加速度计系统中，零偏是一个普遍存在的问题。针对这个问题设计了一种采用二进制权重的微小电容阵列，引入了基于电荷的电容测量方法并对其进行了仿真验证，验证表明这种电容测量方法具有约0．01fF的测量精度。采用该种电容测量方法对微小电容阵列进行仿真，在线宽为0．18um的一层多晶硅六层金属的CMOS工艺下，取得了1.23％的相对精度，表明这种方法是可行性。

对PEMFC氢气引射器结构参数组合进行正交试验设计并仿真分析引射效果。采用Kriging代理模型作为参数优化预测模型,并基于拉定超立方检验预测精度良好。基于Kriging模型进行主效应分析,证明引射器结构参数与引射效果存在复杂非线性关系。基于多岛遗传算法(Multi-island Genetic Algorithm,MIGA),以最大二次回流质量流量为优化目标,完成目标优化设计,并通过贡献度分析确定尺寸参数权重排序。通过帕累托最优解得到最佳结构参数组合并仿真求出最大二次回流质量流量为0.0037 kg/s,最大引射比2.64,对比正交试验最优结果提高了8.8%。

碰摩故障下的转子系统为高维非线性系统，为提高数值模拟的效率，减少仿真精度损失，对比标准Galerkin法（SGM）、非线性Galerkin法（NGM）和特征正交分解法（POD）对碰摩故障下的高维转子-滚动轴承系统降维的适应性。利用Runge—Kutta方法对原系统模型和降维模型在典型工况ω=1500rad／s时进行数值仿真，对比分析轴心轨迹图。结果表明：在较大碰摩间隙下，SGM、NGM以及POD法均能有效应用于系统的降维，但NGM和POD优于SGM法；在较小碰摩间隙下，非线性碰摩力增大，SGM与NGM降维方法失效，而POD法依然有效，其在处理碰摩故障下高维转子系统的强非线性问题时要优于SGM和NGM。利用POD法对碰摩故障下的高维转子系统进行降维处理，在保证仿真精度的同时能提高数值模拟的效率。

为描述涡轮叶片螺旋角对仪表性能的影响,利用CFD计算软件,对安装叶片螺旋角为35°和45°涡轮的DN 150型气体涡轮流量计的内流场进行数值模拟,在此基础上预测流量计的始动流量和压力损失。最后,利用黄金分割法选取量程范围内的测量点,通过仪表负压检测平台得到仪表系数和压力损失。实验结果表涡轮叶片螺旋角对仪表性能参数的影响显著,CFD数值模拟能够较准确地描述仪表内流状态,实现仪表性能的预测,为叶片螺旋角的进一步优化选择提供可行方法。