非线性MEMS谐振器同步带宽拓展及测试数据

本数据集来源于Duffing型非线性微振子在外部谐波扰动下的同步相位演化与自动相位跟踪控制实验及数值仿真，核心旨在为非线性振动、同步理论、锁相与相位控制算法研究提供高质量、可复现的实验基准。数据产生过程中，通过锁相环（PLL）使微谐振器形成自激振荡，再注入弱谐波扰动实现频率与相位锁定；数据采集于真空（<0.1 Pa）与室温环境，采用压阻读出和锁相放大技术获取高信噪比振动信号，经解调得到同相与正交分量，进而构建相位轨迹与相位差-频率演化曲线。在此基础上构建自动相位跟踪控制器（APTC），实时调节反馈回路相位延迟，将同步带宽从125Hz扩展至2600Hz以上，完整记录从自然同步到主动控制同步的全过程。数据集系统整理了从同步到失步全过程中的相位差、同步带宽以及控制器响应等关键物理量，核心内容涵盖原始时域波形、解调后的幅值与相位数据、同步带宽扫描结果、理论模型参数及数值仿真结果，数据格式以txt/xlsx为主，并配套仿真与绘图脚本。数据集共包含7个核心数据文件，具体为同步带宽拓宽和对比实验数据、同步过程相位变化实验数据、控制器优化过程数据、实验器件电子显微镜图片、Duffing振子仿真模型、论文和专利。本数据集通过仪器标定、重复扫频测试与参数拟合等环节实施数据质量控制，确保实验与理论的定量一致性。除支撑相关学术研究外，还可用于教学演示和数据同化、参数辨识等方法验证，具备重要的学术价值与应用价值。