以多端口组件及其网络的研究作为理论基础,创建了专门针对MEMS的系统级建模方法--用单个组件表示MEMS的各功能结构部件,组件的端口表征与部件有关的各种物理量,依据一定规则联结组件形成的网络表征整个微系统.该方法采用常微分和代数方程描述组件的行为,混合信号硬件描述语言作为组件及其网络的建模语言.以梁为例,阐述了如何建立其行为方程,以得到参数化、可供重用的组件模型.上述研究结合微加速度计的系统级设计应用实例,表明该方法是实现MEMS系统级建模的有效手段,能针对MEMS固有的多能量域耦合行为等进行快速建模与仿真.

针对含复杂结构的MEMS器件,提出基于异构宏模型的系统级建模方法,即将基于解析法和基于数值计算的宏建模方法结合起来提取复杂器件的参数化宏模型,在此基础上实现MEMS系统级仿真.以z轴加速度计为例,在Saber中进行其系统级的时域、频域仿真,将仿真结果与有限元分析进行了比较,其仿真时间小于3min,相对误差小于3%,表明该方法能够快速有效地实现复杂结构MEMS器件的系统级仿真.