熔锥型光纤耦合器的工艺与显微形貌研究

以六轴光纤耦合机为实验平台,研究了熔融拉锥光纤耦合器的工艺、性能、显微形貌三者之间的相关规律.利用热电偶和电位差计测得了熔融拉锥时火焰的温度场分布,利用扫描电子显微镜观察了光纤耦合器的显微形貌.经大量观测实验研究发现:在光纤耦合器的锥形区域,存在皲裂,并且拉伸速度越快,皲裂越明显;在光纤耦合器的耦合区域,光纤表面存在微小晶粒,而内部没有发现微晶,即光纤耦合器玻璃表面发生了析晶现象,且拉伸速度越慢,晶粒越大.     

平面开关磁阻电机非线性力电流转换模型

为提高平面开关磁阻电机的运动精度,提出了一种平面开关磁阻电机非线性力电流转换模型。该模型表示为一个稀疏最小二乘支持向量机,以实测数据作为训练样本,利用交叉验证方法确定了稀疏最小二乘支持向量机参数,并通过实测的样本进行了准确性验证。构建了基于该模型的平面开关磁阻电机PD控制系统,并进行了系统运动控制实验。研究结果表明,该模型的相电流预测准确度高、建模误差小,基于该模型的平面开关磁阻电机系统能够实现稳定、平稳和精确的轨迹跟踪。     

一种新型磁悬浮直线运动平台的热分析

为实现定位平台的大运动行程和高运动精度,建立了一种新型磁悬浮直线运动平台,该平台由磁悬浮运动装置和电磁直线驱动装置组成,具有无摩擦、高刚度等优点.针对磁悬浮直线运动平台长时间运行过程中电磁铁的发热问题,运用有限元软件对电磁铁的发热机理、发热量以及热量的时空分布进行了分析,并和实验数据进行了对比.结果表明,在常温常压下,电磁铁温度上升到一定程度后即达到平衡,不需要加装冷却装置.而在真空环境下,电磁铁温度会不断增加,必须加装冷却装置来降低温度.最后,通过仿真对真空环境下的冷却装置设计进行了简单地讨论.     

新型磁悬浮运动平台力学分析与控制

为了设计最佳控制参数对两级磁悬浮运动系统进行稳定可靠的悬浮控制,运用动力学时域和频域分析理论对系统进行分析.经理论推导将系统差动式结构电磁力模型等效为质量-弹簧-阻尼二阶系统.并运用ANSYS软件对等效模型进行刚度和瞬态响应分析,由仿真结果确定了系统最佳等效刚度和阻尼比,并以此为依据设计系统PID控制参数?在仿真分析指导下,经反复调试,实现了两级磁悬浮运动平台的稳定可靠悬浮.实验结果验证了理论研究和仿真分析的正确性.     

光纤器件流变成形中的热力耦合数值分析

基于粘弹性流变理论，利用时温等效原理，以广义Maxwell模型模拟高温下熔融光纤玻璃的粘弹特性，建立了熔融光纤玻璃的热粘弹数值分析模型。通过在拉伸过程中不断调整其刚度矩阵与温度场，实现了耦合器熔融拉锥流变制造过程的数值分析，获得了熔融温度、拉锥速度等工艺参数对光纤器件流变制造过程的影响规律。     

基于小波变换的轴心轨迹特征提取

回转机械的轴心轨迹包含着反映其运行状态的丰富信息，但由于各种噪声干扰严重，使轴心轨迹非常杂乱，难以从中得到有用信息。本文将小波变换用于提纯轴心轨迹，剔除干扰，提取故障特征，取得了良好的效果     

铝板带材轧机振动测试分析

针对某铝板热轧机严重振动问题，测试了轧辊垂直振动、主传动系统扭振和液压压下系统压力与主电机电枢电流等参数，分析了其振动特点。采用拟三维有限元模型分析了同系统的固有特性。测试与分析表明，铝板热轧机振动的主要形式是强迫振动，主要振因来源于工作辊轴承和支承辊轴承特征振动。     

H∞控制理论在磁悬浮球系统中的应用

本文将H∞控制理论用于磁悬浮球系统,应用混合灵敏度方法设计了控制器,并进行了实验验证。     

熔融拉锥光纤耦合器熔锥区的红外光谱研究

以不同拉锥速度制作的耦合器为样品,用显微红外光谱仪测试了其熔区和锥区。实验发现:在1100cm-1和810cm-1左右有两个明显的特征峰;1100cm-1特征峰在锥区的波数最高,熔区次之,裸光纤最小;随着拉锥速度的增大,1100cm-1特征峰移向高波数;150μm/s的拉锥速度下制作的耦合器熔锥区析晶少,微观结构畸变小,性能最优。     

Relationship between rheological manufacturing process and optical performance of optical fiber coupler

Through theoretical analysis and experiments, the viscoelastic mechanical model of optical fiber coupler in the process of fused biconical taper was established, and the numerical analysis in non-uniform temperature field was made. The results show that the rheological parameters, such as drawing speed and fused temperature, have a tremendous influence on stress distribution and performance of optical fiber coupler, especially the influence of fused temperature. The change of fused temperature by 5 ℃ can lead to the change of the maximum stress by 30% and stress difference by 20% in the same cross section. The change of temperature gradient by 3% can result in the change of stress difference by 90%. In the present condition of rheological technology, rheological defects such as crystallizations and microcracks are easy to generate in the optical fiber coupler.