| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 课题来源及研究目的和意义 | 第10-11页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第10页 |
| 1.1.2 研究目的和意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 | 第11-18页 |
| 1.2.1 液滴形成方法研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.2 T型微流道内液滴尺寸规律研究现状 | 第12-14页 |
| 1.2.3 微阀的研究现状 | 第14-16页 |
| 1.2.4 泵驱动液滴微流控系统研究现状 | 第16-17页 |
| 1.2.5 压力驱动液滴微流控系统研究现状 | 第17-18页 |
| 1.3 本文研究内容 | 第18-20页 |
| 第2章 液滴微流控系统数学模型 | 第20-39页 |
| 2.1 引言 | 第20页 |
| 2.2 系统组成及其工作原理 | 第20-21页 |
| 2.3 步进电机微阀的原理及数学模型 | 第21-27页 |
| 2.3.1 步进电机微阀结构及工作原理 | 第21-22页 |
| 2.3.2 步进电机数学模型 | 第22-23页 |
| 2.3.3 丝杠螺母传动数学模型 | 第23-24页 |
| 2.3.4 微阀数学模型 | 第24-27页 |
| 2.4 压力容腔的数学模型 | 第27-28页 |
| 2.5 液滴生成的数学模型 | 第28-35页 |
| 2.5.1 液滴生成的静态模型 | 第29-34页 |
| 2.5.2 液滴生成的瞬态模型 | 第34-35页 |
| 2.6 T型微流道压力与流量模型 | 第35-38页 |
| 2.7 本章小结 | 第38-39页 |
| 第3章 液滴微流控系统的特性分析与控制方法 | 第39-64页 |
| 3.1 引言 | 第39页 |
| 3.2 步进电机微阀的仿真与分析 | 第39-42页 |
| 3.2.1 步进电机微阀的静态特性仿真研究 | 第39-40页 |
| 3.2.2 步进电机微阀的动态特性仿真研究 | 第40-42页 |
| 3.3 液滴生成的仿真与分析 | 第42-49页 |
| 3.3.1 T型微流道压力驱动液滴生成条件分析 | 第42-43页 |
| 3.3.2 液滴生成过程中的压力流量特性分析 | 第43-45页 |
| 3.3.3 液滴尺寸的静态分析 | 第45-46页 |
| 3.3.4 液滴尺寸的稳定性分析 | 第46-49页 |
| 3.3.5 提高液滴生成稳定性的方法 | 第49页 |
| 3.4 液滴微流控压力控制系统的特性分析 | 第49-56页 |
| 3.4.1 压力控制系统的线性化分析 | 第49-50页 |
| 3.4.2 压力控制系统的流阻模型分析 | 第50-53页 |
| 3.4.3 压力容腔内气室体积对系统开环特性的影响 | 第53-54页 |
| 3.4.4 进气微阀尺寸对系统开环特性的影响 | 第54-55页 |
| 3.4.5 排气微阀尺寸对系统开环特性的影响 | 第55-56页 |
| 3.5 液滴微流控压力的控制方法 | 第56-63页 |
| 3.5.1 压力的PID控制 | 第56-60页 |
| 3.5.2 压力的Bang-Bang控制 | 第60-63页 |
| 3.6 本章小结 | 第63-64页 |
| 第4章 液滴微流控系统的实验研究 | 第64-78页 |
| 4.1 引言 | 第64页 |
| 4.2 实验台的组成与搭建 | 第64-68页 |
| 4.2.1 微流控芯片的设计与制作流程 | 第64-66页 |
| 4.2.2 步进电机微阀模块 | 第66-67页 |
| 4.2.3 单片机控制模块 | 第67-68页 |
| 4.2.4 控制与驱动系统的硬件组成与工作原理 | 第68页 |
| 4.3 压力闭环控制的实验测试 | 第68-71页 |
| 4.4 压力驱动液滴生成的实验测试 | 第71-74页 |
| 4.4.1 实验准备与流程 | 第71-72页 |
| 4.4.2 实验结果与讨论 | 第72-74页 |
| 4.5 液滴尺寸图像处理的实现方法 | 第74-77页 |
| 4.6 本章小结 | 第77-78页 |
| 结论 | 第78-80页 |
| 参考文献 | 第80-84页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第84-86页 |
| 致谢 | 第86页 |