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微机电系统（Microelectromechanical Systems，MEMS）设计的主要目的是把微电子、微传感器和微致动器融合到一起，组成一个微型装置。随着微机电系统技术的逐渐成熟，越来越多的MEMS 器件或相关产品已经进入市场。所以降低制作成本、缩短研制周期、提高产品的可靠性已经成为当务之急；另一方面由于其尺寸效应的影响，在微尺度下的设计不能直接套用传统的设计理论及方法，因此迫切需要提出一种有效的设计建模方法。
本课题研究键合图的建模方法，键合图法是机电一体化系统建模的有效工具，将该方法用于多能量耦合的微机电系统建模，通过阻性变换、容性变换及惯性变换产生微机电系统多方案。
本论文主要包括如下五个方面工作：
1. 论述了国内外微机电系统发展概况，其设计建模是当前MEMS 面临的主要困难之一，尤其对微机电系统设计建模仿真的研究现状进行了比较深入的描述；
2. 对本课题相关的功率键合图理论的产生、发展及研究现状做了重点介绍，研究了键合图建模的过程及步骤，根据基本键合图元构建MEMS建模的基本框架，建立键合图模型并完成状态方程转换；
3. 将键合图理论用于微型元件库的建立，建立了一通口元件、二通口元件及多通口元件，并对这些微元件进行分类，给出了这些微元件的原型示意图和键合图模型，以便于设计过程中的调用；
4. 研究微机电系统（MEMS）的微元件特性，构建键合图的一通口元件、二通口元件及多通口元件与微机电系统元件的对应关系，建立匹配规则库、组装规则库及推理机制等，实现了多方案产生；
5. 将键合图理论用于微型注射器和微型泵的建模，通过对微元件库、组装规则库的调用建立系统的键合图模型，并转换为状态方程，实现了MatLab 仿真和模型评价。