利用Ag/P-GaN双光栅改善LED发光特性

为了提高GaN基LED的发光效率,设计了一种新型LED模型,该模型主要包括Ag光栅,氧化铟锡过渡层和PGaN光栅。首先阐述了利用该结构激发表面等离子体从而改善LED发光特性的原理,讨论了该模型的加工工艺与制作过程。基于COMSOL软件,利用有限元法对本文提出的LED模型进行了仿真分析,得出该模型在不同结构参数下,归一化辐射功率与归一化损耗功率随波长的变化规律以及电场分布情况。仿真结果表明,在ITO过渡层厚度为55nm,周期为270nm,占空比为0.5时,所设计的GaN基LED模型的发光强度较普通LED提高近30倍,这一结果为研制高性能GaN基LED提供了可靠基础。     

变载荷激励下齿轮削齿故障动力学特性研究

为了掌握变载荷激励下齿轮削齿故障动力学特性,考虑削齿故障引起齿轮质量不平衡和对齿轮系统啮合刚度的影响,建立了含削齿故障的四自由度齿轮动力学模型。在此基础上,采用变步长的四阶Runge-Kutta法对齿轮削齿模型进行数值仿真求解,研究了含削齿齿轮故障的动力学机理。通过空载和变载荷激励下齿轮削齿动力学特性对比,分析了齿轮削齿故障下的动力学特性。结果表明,变载荷激励下,齿轮削齿系统具有明显的低频成分,并且变载荷幅值越大,低频成分越明显;齿轮的振动位移与变载荷激励有相似的变化趋势。变载荷激励大小对齿轮削齿动力学特性也有影响,变载荷幅值越大,齿轮的时域图中的冲击现象和调制现象越不明显。此外,随着变载荷激励幅值变大,频谱图中边频带由削齿齿轮的转频变为外部载荷变化的频率。因此,对于齿轮故障诊断,应尽量在稳定负载工况下进行故障诊断。     

基于MEMS传感器的体操动作识别

针对目前视觉动作识别方法中普遍存在的背景复杂、活动范围有限、个人隐私泄露等问题,设计了一套基于MEMS惯性传感器的体操动作识别系统。该系统主要通过构建传感器网络,采集人体进行体操运动时11个位置的加速度和角速度数据。基于预处理后的两类数据,计算样本均值、标准差、信息熵、均方误差等参数作为分类特征,建立支持向量机(SVM)分类模型,并对6种体操运动的动作进行了有效识别。实验结果表明,SVM算法较K-近邻、朴素贝叶斯、决策树等机器学习算法有更好的识别效果,平均识别率可达97%以上。     

25Cr5MoVTiNbB钢热处理工艺设计及分析

研究了25Cr5MoVTiNbB钢热处理工艺参数的确定方法,并与实际测得的参数值比较,得出计算值与实际值近似的结论,这种设计方法可为该钢热处理工艺提供重要的依据.然后通过实验分析了该钢在热处理过程中,回火温度、回火保温时间、淬火温度和淬火保温时间等参数对其力学性能的影响.结果表明该钢在900℃×30min淬火、油冷,随后600℃×110min回火的热处理工艺下得到的组织为均匀细小的回火索氏体,从而使该钢具有很好的综合力学性能,满足高强度、高韧性、耐腐蚀、耐磨和耐疲劳的冶金设备制造和其他应用场合.     

“传感器原理与设计”课程立体教学模式的改革

为推进项目式教学理念,针对当前高校“传感器原理与设计”课程的教学现状及课程特点,本文从理论教学方法、实践教学内容及考核方式等几个方面对该课程的教学进行改进,实现其立体教学模式的改革,近两年学生考试成绩分布及网上评教结果验证了学生学习质量的提高.     

基于FFT和优化匹配追踪的谐波/间谐波检测

谐波和间谐波干扰严重影响电力系统的正常运行,将快速傅里叶变换(FFT)和采用局部优化的匹配追踪算法相结合,并构造离散正弦字典,实现在含有噪声、基波频率偏移和频率相近的间谐波情况下的谐波和间谐波参数检测。采用循环迭代方法,按照能量大小,依次提取出谐波和间谐波扰动成分,每次迭代首先用FFT估计出当前频率参数,并搜索该频率下的相位,然后以该频率和相位作为初值,用Nelder-Mead算法获得优化后的频率和相位值,并通过MP算法提取出匹配信号表达式,进而获得幅值参数。仿真结果表明本文提出的算法计算复杂度低、物理意义清晰,具有较好的检测精度和抗噪性能。     

纳米黏弹性测量中谐振抑制方法研究

针对压痕测量软材料中悬臂梁谐振导致测量数据存在较大误差的问题,提出一种在宽带纳米黏弹性测量中抑制悬臂梁谐振的方法。基于z轴动态特性设计一种陷波器类型的前置滤波器,并对输入驱动电压进行滤波;设计基于最小均方误差准则(LMS)的自适应滤波器,参考赫兹接触模型对软材料的复蠕变量进行滤波,进而在输入环节和测量环节消除谐振影响。通过二甲基硅氧烷(PDMS)样本的黏弹性测量实验,验证悬臂梁谐振抑制方法的有效性。     

基于结构光辅助的网格候选点三维测量方法

光学三维测量技术是计算机视觉领域中最为活跃的研究主题之一.针对双目立体视觉三维测量方法中无纹理物体表面测量误差较大的问题,提出一种基于结构光投影辅助的网格候选点三维测量方法.设计灰度单调变化的锯齿波图案投射在被测场景中,有助于使三维网格候选点投影像点间的灰度差异最大化,依此提高系统的测量精度,实现了主动测量方法和被动测量方法的有效结合.通过3DS MAX和MATLAB软件平台下的仿真实验,验证了结构光辅助的网格候选点测量方法在计算精度上具有明显优势,且不会增加系统的复杂度,扩展了网格候选点三维测量方法的适用范围.     

双输入Buck变换器的交错双沿调制方法

在多种新能源联合供电系统中,采用多输入直流变换器代替多个单输入直流变换器,能够简化电路结构,降低系统成本.首先分析了双输入Buck变换器的输入输出关系,它只决定于两只开关管的占空比,而与驱动信号的相位无关.然后分析了两只开关管的驱动信号之间的相位差与电感电流纹波的关系,采用交错双沿调制方法,使得电感电流纹波最小,由此可以提高变换器的动态响应速度和功率密度.搭建了一个400W的原理样机,实验结果验证了交错双沿调制方法的有效性.     

篦冷机熟料的立体视觉在线测量

实现篦冷机内部冷却风的合理分配,需要实时获得水泥熟料的厚度信息。针对篦冷机内温度高,难以实时测量的问题,提出了基于网格候选点的立体视觉在线测量方法。用相交光轴的两台摄像机组成双目立体视觉系统获取料层图像,在世界坐标系内建立代表深度信息的网格候选点用于深度测量。利用小波多分辨率算法快速筛选候选点,满足传送中熟料在线测量的实时性需求。引入了可信系数的概念,对容易出现歧义的少数候选点根据直方图分布判断该窗口内图像是否包含丰富的纹理信息,选择较大或较小的匹配窗口用于二次匹配,减少了匹配歧义带来的测量误差。实验结果表明,测量系统的均方根误差为4.29mm,能够满足实时厚度测量的精度要求。提出的方法测量精度高、计算速度快,能够稳定用于篦冷机内熟料厚度的在线测量。