显微式激光多普勒测振系统的开发与应用

提出了一种显微式的激光多普勒测振系统。该系统基于激光多普勒测振原理,综合运用激光外差干涉技术和显微缩束技术,结合电路解调功能实现模拟信号的解调,通过数据采集及算法处理,实现振动信号的波形显示及结果分析。通过与BK-4527型传感器的对比试验表明,该显微测振系统可以很好地实现精确测量。同时,该系统可实现对微机电系统的振动测试和位置定位,弥补了传统激光多普勒测振系统无法测量微小物体振动的缺陷,具有良好的应用前景。     

超声波远距离振动信号检测系统的设计

在机械设备状态监测与故障诊断中,振动信号是一个重要的状态参量。本文针对压电式、电涡流传感器等常规的振动测量方法和仪器在特殊环境中的局限性,提出了基于超声波的非接触式检测方法,研究并设计了系统检测装置。该检测装置主要由超声波发生模块、超声波接收模块和基于LabVIEW的数据采集/处理3个部分组成,利用该装置对振动对象进行远距离测量,并同时用传统测量仪器(电涡流位移传感器)作对照实验,得到较理想的检测结果,验证了该超声波振动检测装置的有效性和可行性。     

超声波探伤系统的接收技术研究

为提高超声波探伤系统的精度和稳定性,针对超声波探伤系统发射模块中含有高压尖负脉冲和较大幅值信号,设计了超声波探伤系统的接收模块,对发射模块的回波信号进行限幅保护、预放大、程控放大、可变增益放大处理,实现了对超声波探伤系统缺陷回波信号的提取,并使信号能够满足高速AD模块的输入要求。经实验验证:该模块可完全满足超声波探伤系统的实际要求。     

虚拟仪器技术超声波测距实现

基于数据采集卡和LabVIEW的虚拟仪器技术,采用超声波发射/接收模块,对发射波和回波脉冲信号进行采集和处理,根据超声波发射波与回波特征和采用可变阈值等较简单的方法,确定较准确的发射与回波时间点,获得较高的测距精度和测量稳定性,系统构造简单、算法简便。     

具有反射率及亮度补偿功能的光纤振动计

介绍了一种结构简单、价格低、带有反射率和亮度补偿的光纤振动计。该光纤式振动计由发光二极管、光纤探头和两个光子探测器组成。光纤探头的光纤束分为三部分：一根发射光纤、第一邻近接收光纤组（组A）、第二邻近接收光纤组（组B）。光纤组A和光纤组B的输出信号平均值的比值取决于光纤探头和被测表面之间的平均距离，而与被测表面的反射率及亮度无关。根据这一比值可以实现探头与被测表面间距离的估计。然后根据光纤组A和B的标定曲线，对振动计的灵敏度进行了补偿。因为在比值运算中使用的是平均值，所以振动频率的提高不会限制这一技术的使用。实验结果表明，这一方法适宜于动态测量，可以实现被测表面反射率、入射亮度及探头与被测表面间平均距离的补偿。     

一种无线电高度表模拟器的设计

根据无线电高度表维护教学需要,提出无线电高度表模拟器设计方案。根据超声波发射信号及接收信号,自动测量收发天线与地面的距离,并实时显示高度数值及给出危险高度报警。系统主要由超声波收发模块、显示告警模块及单片机测控模块组成。该系统达到了较高的控制精度,硬件电路简单,工作可靠,有良好的测量精度和灵敏度。     

基于超声波测距的倒车报警系统设计

超声波倒车防撞报警系统又叫倒车雷达。该系统可以帮助司机解决倒车的难题,防止在倒车的过程中发生碰撞,提高驾驶安全性,是一种非常人性化的设计。该系统的重心就是利用超声波进行距离测定,超声波测距系统由主控芯片、超声波发射电路、超声波接收电路和显示模块组成。本文所设计的超声波测距系统的主控芯片为STC89C52单片机,超声波发射电路核心采用的是555定时器,接收电路核心是CX20106A,显示模块为LED,与此同时,在该系统中增加了测温补偿模块以及声光报警模块。本文设计的超声波倒车防撞报警系统,简单可控,成本低。     

基于VB和Matlab混编的振动时效系统研究

针对现有部分振动时效控制系统存在的灵活性差、自动化程度低等问题,对振动时效系统中的数据采集、激振电机控制、变频器控制等方面问题进行了研究,对频谱分析法判定工件固有频率的理论依据进行了推导。采用VB和Matlab混编构建了振动时效控制系统,结合数据采集卡、变频器和激振电机等,开发出了振动时效系统。设计了包括数据采集模块和激振电机模块等硬件系统以及包括人机交互界面、扫频模块、频谱分析模块和时效处理模块的控制系统。利用振动时效前后残余应力实测对比法,对振动时效效果进行了定量评定。研究结果表明,经过该系统处理的试件残余应力平均下降了46.62%,达到了振动时效消除残余应力标准,证明了系统的有效性;并且该系统开发周期短、自动化程度较高。     

非接触式位移传感器应用简介

美国本特利(Bently)公司的现任董事长兼总经理唐纳德 E·本特利于1956年发明的非接触式电涡流传感器,由于其灵敏度高、寿命长、容易校正和故障少等优点,至今仍广泛应用于机器运行状态监视。 非接触式传感器是由一个电涡流位移探头、延伸电缆和前置放大器所组成的一次仪表系统。其基本原理是探头端部与被测表面之间调整好一定的间隙,前置放大器发出的高频电流信号,由探头端部发射到被测物体表面形成电涡流,再由前置放大器探测出返回信号中的能量损失并加以调节,送入二次仪表监测器上显示出来。     

基于小波变换时延估计的小管径超声测压研究

设计了液压系统小管径的超声波声循环测压方案,介绍了仪器的主要硬件组成:TMS320F2812 DSP、EPM7064SLC44 CPLD、电源及电源监控、复合探头、超声波发射/接收电路.针对传统时延估计的不足,采用基于小波变换的广义相关时延估计算法计算声时差.分析了系统程序中时差计算的过程,引入了温度补偿.实验表明:该方案能有效实现对信号的处理和声时差的测量,提高小管径的压力超声测量精度.     

Quantum Cooperative Robotics and Autonomy

The intersection of Quantum Technologies and Robotics Autonomy is explored in the present paper.The two areas are brought together in establishing an interdisci...     

考虑进油孔有限长滑动轴承油膜力的近似解析解

针对具有进油孔的有限长滑动轴承油膜力求解问题,采用变分原理和分离变量法,求得了有限长滑动轴承油膜压力分布的近似解析表达式。将油膜压力分布的近似解析表达式在油膜存在区域上进行积分,即得到了油膜力。将提出的计算有限长滑动轴承油膜力方法与无限长轴承模型、有限元方法的计算结果进行了比较,发现了提出的方法与有限元方法的计算结果很接近。最后,研究了进油孔位置和进油压力对油膜存在区域、油膜力等的影响,研究结果表明进油孔位置和进油压力对油膜存在区域和油膜力有较大的影响。     

基于多目标非支配解提取法的电力系统无功优化

针对传统的电力系统多目标粒子群优化算法采用权重系数法将多目标转化为单目标,从而忽视了各目标函数间的竞争关系这一问题,提出将非支配解提取法运用到电力系统多目标无功优化中,并设定了一套提取规则,以电力系统中的有功网损、电压偏差和电压稳定裕度为目标,使目标在充分竞争的情况下得出Pareto最优解,利用IEEE-14节点系统对多目标非支配解提取法的电力系统无功优化进行了仿真测试。研究结果表明,该算法一次运行可以得出多组非支配解,既有偏向单个目标的解也有兼顾所有目标的解,克服了权重系数法的盲目性和单一性,可使电力决策者根据实际问题选择最优解,具有较好的灵活性与多样性。     

Hybrid inversion method for equivalent electric charge of thunder cloud based on multi-station atmospheric electric field

This article proposes the hybrid method to inverse the equivalent electric charge of thunder cloud based on the data of multi-station atmospheric electric field. Firstly,the method combines the genetic algorithm( GA) and New ton method through the mosaic hybrid structure. In addition,the thunder cloud equivalent charge is inversed based on the forw ard modeling results by giving the parameters of the thunder cloud charge structure. Then an ideal model is built to examine the performance compared to the nonlinear least squares method. Finally,a typical thunderstorms process in Nanjing is analyzed by Genetic-New ton algorithm with the help of weather radar. The results show the proposed method has the strong global searching capability so that the problem of initial value selection can be solved effectively,as well as gets the better inversion results. Furthermore,the mosaic hybrid structure can absorb the advantages of tw o algorithms better,and the inversion position is consistent with the strongest radar echo.The inversion results find the upper negative charge is small and can be ignored,w hich means the triple-polarity charge structure is relatively scientific,w hich could give some references to the research like lightning forecasting,location tracking.     

虚拟式流体参量集成测试系统及其实现

为了实现对流体参量的自动测量,运用虚拟仪器设计思想,采用组件技术、海量数据存储技术及仪器通用化设计方法,设计并实现了虚拟式流体参量集成测试系统.该系统能同时对流体的温度、压力和流量等进行动态测试.实验室演示表明,该集成测试系统性能稳定,操作简单,功能较强大.     

COMPUTER SIMULATION OF CONTINUOUS ELECTROMAGNETIC STIRRING FOR MAKING RHEOLOGIC SEMI-SOLID SLURRY OF ZL112Y ALUMINUM ALLOY

To realize the technology of fabricating the rheologic semi-solid slurry of ZL112Y aluminum alloy via continues electromagnetic stirring process, ANSYS software was used to simulate electromagnetic force field and fluid velocity field in the alloy melt in a crucible tube in three coils. In the first section of the paper, eletromagnetic force field and fluid velocity field caused by single coil were simulated. The result of this simulation gives an average velocity of 3.2 cm/s and it is called critical velocity because a fluid velocity over it will cause a fine and spherical structure of solid primary a in a semi-solid melt. And, from this result, a reasonable temperature of semi-solid of the alloy and an electrical current intensity were established. The electrical current intensity of the result of this simulation corresponded to the current intensity used in a practice experiment, in which the primary α was obviously refined and sphericized. Based on this simulation of single coil electromagnetic stirring, in the second section of the paper, eletromagnetic force field and fluid velocity field caused by three coils were simulated. The result of the simulation shows that, 1） there is a semi-solid zone of 32 mm from bottom of the crucible tube to the upper; 2） the electrical current intensities of three coils of 400 A, 600 A, and 400 A, which were set to top range, middle range and bottom range of the tube, respectively, were the optimum parameters of electromagnetic current intensity under the condition of this investigation; and 3） under effect of these electromagnetic current intensity, the fluid velocities of the melt in the tube were 6.3 cm/s in top range, 3.75 cm/s in middle range, and 3.9 cm/s in bottom range of it, respectively.     

运用EMD和GA SVM的齿轮故障特征提取与选择

针对齿轮故障特征提取,首先将齿轮箱振动信号进行经验模态分解,得到一组固有模态函数.计算各固有模态函数的能量和矩阵的奇异值,采用Shannon熵和Renyi熵度量能量和奇异值分布,构成原始特征子集.再采用遗传算法和最小二乘支持向量机的Wrapper方法选择最优特征子集.该方法能够利用较少的特征参数集准确判别齿轮故障,提高了齿轮故障诊断的精度与效率.     

基于有限脉冲响应模型的飞机磁场补偿方法

通过分析飞机磁场数学模型,将飞机磁场表示成方向余弦与其乘积项的函数.鉴于模型参数之间存在很强的复共线性,提出了基于有限脉冲响应模型飞机磁场补偿方法.该方法将光泵磁强计和三轴磁强计的输出作为有限脉冲响应模型的输入,由带通滤波器提取信号中的变化成分,再用最小方差估计有限脉冲响应模型参数,并利用有限脉冲响应模型参数计算飞机磁场.从测量总磁场中减去飞机磁场,可得到目标信号磁场数据.最后,通过计算机仿真验证了该磁场补偿方法的有效性.