基于小尺寸Hopkinson杆的动态校准系统

针对高g值高安装谐振频率加速度计动态校准过程中高g值窄脉冲加速度激励信号难以产生的难题,提出了基于小尺寸Hopkinson杆的动态校准系统。该系统采用压缩空气作为激励源,小尺寸精密校准杆作为加载装置来产生窄脉冲加速度激励信号,并通过轴向激光干涉仪进行激励信号的测量。且校准实验结果表明,该系统可以充分激起安装谐振频率为180kHz的高g值加速度计B&K 8309的高阶谐振频率,校准结果较为理想。     

高g值加速度计在高冲击下的失效特性的研究

弹体高速侵彻硬目标过程中,弹载电子仪器特别是加速度传感器承受了高g值加速度冲击作用。主要研究了在冲击环境下加速度计的零漂机理、机械滤波器的保护、加速度计与信号导线的失效分析等问题,研究结果对弹载电子仪器的抗高冲击设计和正常使用具有一定的参考价值。     

压电式加速度传感器在高冲击环境下的零漂分析

为了抑制侵彻加速度测试中发现的压电加速度传感器零漂现象,减小其对测试结果的不利影响.首先从传感器自身和传感器后续电路两个大方面,分析了测试系统可能产生零漂的各种原因,并且针对引起零漂的原因提出相应的解决措施.然后根据具体测试环境改进设计了抑制零漂的侵彻加速度存储测试系统.通过空气炮实验,与改进前的试验曲线进行比对.试验结果显示,设计采取得的措施很好的抑制了零漂现象.     

蔬菜残留农药速测仪的数字化改造

某型蔬菜残留农药速测仪采用光敏二极管和光电比色皿构成信号取样电路,通过运算放大器构成的电压比较器实现对红绿指示灯的控制,用红绿灯来表示残留农药是否超标.本文针对产品中存在的问题利用AT89C2051单片机进行数显及数字化调零改造.保留了原来电路中的光敏二极管取样电路,取消了原来仪器中的电压比较器,改为数字化定量显示残留农药浓度PPM值,采用数字化调零技术,改造后该仪器操作更加方便,调零更快捷,具有了更大的市场利用价值.     

石英挠性加速度计中高精度低零偏伺服电路的设计

介绍了一种用于石英挠性加速度计的伺服电路.通过对内部的差动电容检测器进行激光修调,使该伺服电路的零偏电流小于1.33uA.低零偏电流的特点大大地提高了本伺服电路响应加速度时输出电流的精度,即提高了所检测加速度值的精度.     

MEMS高g值复合量程开关设计

提出一种复合量程的MEMS开关,该新型MEMS高g值开关可检测高达40 000 gn的不同离散水平的冲击值,同时,在接触式阻尼模型上对不同加速度值进行分析测试.试验中,通过Hopkinson杆标定,MEMS开关最大可实现对37 000 gn的加速度信号进行标定响应,测试的平均值与仿真相吻合,最大偏差小于5％.     

高g值加速度传感器的窄脉冲校准理论与方法

针对高g值加速度传感器动态特性校准中遇到的激励窄脉冲的宽度问题,提出了适用于高g值加速度传感器动态特性的窄脉冲校准准则。该准则给出了对不同谐振频率的高g值加速度传感器的动态特性进行校准时,校准所需的激励窄脉冲的最大脉冲宽度与传感器谐振频率的关系。依据该准则设计了窄脉冲校准系统,并对8309型高g值加速度传感器进行了校准实验。实验结果表明,该准则对于高g值加速度传感器频率响应特性的校准是有效的,按照该准则所定脉宽的脉冲能够激起被较准的高g值加速度传感器的各阶谐振频率。     

抗干扰兼容型卫星导航接收机设计与仿真

抗干扰兼容型卫星导航接收机既可以使用组合卫星定位系统进行高精度定位,又具有优良的抗干扰性能。其抗干扰性能通过自适应调零天线实现,介绍了系统硬件电路实现,并在相应硬件平台上,采用功率反演算法进行干扰抑制。仿真测试结果表明,自适应调零天线有效地提高了接收信号的信噪比,提高了兼容型卫星导航接收机的应用范围。     

基于双弹头Hopkinson杆的高g值加速度传感器的动态线性分析

分析了高g值加速度传感器动态线性的测试原理并对双弹头Hopkinson杆的可靠性进行了验证;同时利用双弹头Hopkinson杆激光干涉冲击试验装置测量了高g值加速度传感器的动态线性。该方法是将双弹头Hopkinson杆作为冲击加速度发生器,用双膛冲击发生器发射两个子弹（分别为内、外弹）,当两子弹分别单独与双弹头Hopkinson杆相撞时,通过控制冲击加速度发生器,使产生的加速度脉冲频率相同且峰值分别为a外、a内,测得加速度传感器对应输出加速度峰值分别记为A外、A内;保持相同的发射条件,当内外弹同时与Hopkinson杆相撞时,使两子弹作用于细杆上的冲击加速度脉冲的频率相同且峰值仍分别为a外、a内;根据应力波叠加原理,则叠加后产生的加速度峰值为a总=a外+a内,测得加速度传感器对应输出的加速度峰值记为A总;从而可以求出ΔY=(A外+A内)-A总,通过分析ΔY是否在所要求的范围内来说明被测加速度计的动态线性。     

高g值加速度计激光干涉校准及信号解算方法

采用霍普金森杆冲击装置产生激励加速度脉冲,利用激光速度干涉仪对激励信号进行测量,实现对高g值加速度计的校准.提出了过零点法和相位求导法对多普勒信号进行解算.模拟分析结果表明,信噪比为30dB时相位求导法的解算误差为0.20%,优于过零点法.对988型压电式加速度计在18371gn～86806gn的校准实验表明了试验装置和解算方法的有效性.     

气膜孔视觉测量中的坐标系建立与转换

为了能够应用所搭建的四轴视觉坐标测量系统对批量气膜孔的分布位置进行检测,结合四轴运动系统与工业相机的特点,开展了将测量数据由图像空间转化到叶片空间过程中的坐标系建立与转换关系研究。在应用过程中,建立了图像像素坐标系、图像物理坐标系、基准坐标系、回转台坐标系和叶片坐标系,并确立了这些坐标系之间的相互转换关系,从而实现了将工业相机所采集到的图像数据转化成物理测量数据,并最终转换到叶片坐标系中。最后,为了验证该方法的正确性和有效性,选取了某个高压涡轮导向叶片作为被测物,首先对其上的一个气膜孔进行了分布位置的多次等精度重复测量实验,检验了该测量系统的重复性精度,而后对该叶片上的一排12个气膜孔进行了测量实验。实验结果表明,本文所提出的坐标系建立与转换方法,可以完成气膜孔分布位置的检测任务,从而为后续与气膜孔的设计数据进行比对并做出评价奠定了坚实基础。     

基于DSP的滑油在线屑末监测器软件设计

滑油在线屑末监测器能够实现发动机滑油系统中金属屑末类型和大小的实时监测。为了完成微弱金属屑末信号的检测及与系统间的数据传输,采用C语言实现滑油在线屑末监测器的软件设计。以TMS320C6713B浮点DSP高速的运算能力、强大的实时处理能力等特点设计的硬件系统为软件实现平台,完成了基于EDMA数据搬移的数据采集,基于小波降噪的信号滤波算法、基于屑末信号特征的屑末检测算法、高速数据传输等软件模块的设计。实时测试结果表明,滑油在线屑末监测器软件实现了传感器微弱信号的提取,能够实时监测金属屑末的大小、类型及传输原始数据。目前该软件已应用于某型发动机。     

氢氧火箭发动机试验低温氢气燃烧处理装置研究

针对大推力氢氧火箭发动机试验富氢起动、富氢关机时排出的低温氢气安全处理问题,本文采取数值模拟结合工程试验的方式,设计氢氧火箭发动机试验低温氢气燃烧处理装置。装置以常温氢气火炬主动燃烧的方式处理环境中积聚的低温氢气,并以氮气引流的方式隔绝氢气,阻止氢气、燃气扩散。此方案在多个型号的发动机整机试验及动力系统试验中得到了成功的应用,具有较高的可靠性。     

粘性圆柱射流撞击理论研究

撞击式喷嘴在液体火箭发动机中得到广泛的应用,目前对射流撞击形成液膜的理论分析还仅限于无粘或低粘性流体。从流体力学基本方程入手,引入粘性力和撞击过程中的能量损失对现有模型进行修正,得到了粘性圆柱射流撞击形成液膜的理论模型,并对撞击角、射流速度及粘性系数等参数对液膜形状、厚度及速度的影响进行了分析。配制了不同粘度的甘油水溶液进行射流撞击实验,以验证理论模型的正确性。     

大型火箭发动机试验导流槽热防护设计

火箭发动机热试车时喷射出的高温高速气流具有很大的冲击力和腐蚀力。导流槽的作用就是将燃气迅速地导向远离试车台的地方,防止火焰、烟尘及碎片反射回来冲击试验台,毁坏发动机和设备。随着我国大推力运载火箭研制立项,导流槽烧蚀的问题日益严峻。本文提出了一种新型导流槽热防护技术方案:通过数值分析和工程计算分析导流槽力、热环境;基于膜冷却原理,采用分区喷流水冷却的方法,根据热流密度不同在各区域采取不同的供水方式。此方案在保证导流槽冷却系统可靠性的同时,降低了试验台高度、节约了水资源。     

LMI-based robust iterative learning controller design for discrete linear uncertain systems

This paper addresses the design problem of robust iterative learning controllers for a class of linear discrete-time systems with norm-bounded parameter uncertainties. An iterative learning algorithm with current cycle feedback is proposed to achieve both robust convergence and robust stability. The synthesis problem of the proposed iterative learmng control （ILC） system is reformulated as a γ-suboptimal H-infinity control problem via the linear fractional transformation （LFT）. A sufficient condition for the convergence of the ILC algorithm is presented in terms of linear matrix inequalities （LMIs）. Furthermore, the linear wansfer operators of the ILC algorithm with high convergence speed are obtained by using existing convex optimization techniques. The simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed method.     

基于脑电信号的情绪特征提取与分类

情绪作为人脑的高级功能,对人们的个性特征和心理健康有很大的影响,利用网上公开的脑电情绪数据库(Deap数据库),根据心理较价和激励唤醒度等级进行情绪划分,对压力和平静两种情绪进行研究分析。在利用db4小波分解与重构算法分解信号的基础上,根据左右脑脑电在产生情绪时脑电信号非对称性的特点,提出一种新的情感特征提取方法,通过计算右侧导联的微分熵值除以左、右对称导联的微分熵之差与右侧导联的微分熵值除以左、右对称导联的微分熵之和,提取出脑电信号的不对称熵特征。利用遗传算法优化的支持向量机对情绪分类识别,平均识别率为88.625%,对比传统特征的分类识别率,利用不对称熵特征的分类识别率有明显提高。     

应用于MOEMS集成的TSV技术研究

硅通孔(TSV)通过缩短互连长度可实现低延迟、低功耗等目的。对应用于微光机电系统(MOEMS)集成的TSV工艺进行了研究,通过ICP-DRIE参数优化获得了陡直TSV通孔;通过金-金键合及bottom-up法,实现了TSV的无缺陷填充;对填充后的TSV进行电学表征,测试结果表明,单个TSV的电阻平均值为0.199Ω、相邻两个TSV的电容在无偏压时为170.45 fF、TSV的漏电流在100 V时为9.43 pA,具有良好的电学特性。     

新型岩土工程FBG测斜传感器的开发与验证

边坡内部角度的测量是决定边坡安全预警的重要因素,本文考虑边坡上覆压力的几种工况,结合GEO-studio软件加载实验的模拟边坡加载实验结果,设计了一种使用3D打印技术封装的FBG测斜传感器,通过标定实验得到角度与FBG波长的线性关系。模拟边坡加载实验分析了上部荷载对新型FBG传感器波长变化的影响,并将结果与软件模拟结果进行对比分析,发现两种边坡加载实验的结果趋于一致。该新型传感器成功的消除了温度变化的影响。     

温度开关动态特性测试方法研究

针对温度开关无法按照常规方法得到时间常数的问题,提出了一种测试温度开关动态特性的方法。采用一只温度传感器作为标准器,通过程序控制温度源,使温度按一定速率进行升温,实时记录温度值。按照不同的升温斜率连续实施两次,利用得到的动作温度数据建立数学模型,从而求出温度开关的时间常数。选取不同的温度传感器作为标准器,对两只德国产温度开关进行测试,分析其对计算出的时间常数的影响。实验结果表明,计算出的时间常数最大相对误差为4.86%,满足温度开关时间常数的测试要求。此方法可推广到研究其他种类的开关,比如湿度开关。