乐甫波传播特性研究

以部分波理论为基础建立了乐甫波的理论模型,并引入表面有效介电常数方法对乐甫波进行仿真分析.仿真得到的表面有效介电常数、传播模态、频散特性、机电耦合系数等曲线表明了乐甫波的传播特性.当薄膜厚度d和声波波长λ的比值d/λ相对较小时,乐甫波只有一种基本模态;随着d/λ的增大,高阶模态越来越多,且各高阶模态都有一个d/λ的最低截止值;乐甫波所有模态的传播速度均随着d/λ的增大而减小,且都在压电基片的表面波速度和薄膜介质的体切变波速度之间;乐甫波所有模态的机电耦合系数都是先随d/λ的增大而增大,达到某个最大值后,再随着d/λ的增大而减小并最终趋近于零.     

基于MATLAB的声表面波标签数据采集与处理

利用Matlab控制数字示波器,实现声表面波-射频识别(SAW-RFID)系统数据采集的功能,以获取示波器采集的标签编码回波信号。上位机在Matlab上进行了显示界面的设计,利用最大相关法对采集的回波信号作算法解调处理,最终完成了声表面波射频识别系统的搭建。     

基于功率检波技术的声表面波标签识别方法

声表面波射频识别系统应用前景广阔,选择结构简单、解码可靠的声表面波标签识别方法十分重要。分析比较了基于IQ解调和功率检波两种不同技术的声表面波标签识别方法,基于功率检波技术的识别方法更具优势。设计制作了基于功率检波技术的阅读器,在测试了阅读器关键元件对数功率检波器静态性能和动态性能的基础上,结合声表面波标签进一步验证了阅读器识别标签编码的能力。实验结果表明,采用功率检波技术可以实现声表面波标签编码的准确识别,且阅读器电路结构更简单,成本更低。     

乐甫波器件的幅频特性研究

乐甫波器件的设计制作过程中,幅频特性是其关键性能指标.本文基于部分波理论和表面有效介电常数方法建立乐甫波谐振频率的理论分析模型,计算乐甫波的传播速度、谐振频率及机电耦合系数;在此基础上通过在梅森等效电路中加入波导元件,得到乐甫波器件的等效电路模型,仿真出器件的幅频特性曲线;通过实际器件测试结果与数值仿真对比,验证了理论模型的有效性.仿真分析薄膜厚度变化对乐甫波器件幅频特性的影响,指导器件的设计制作和测试系统的搭建.     

某水电厂甩负荷保厂用电控制策略优化

针对某水电厂甩负荷后会出现V/Hz限制保护动作,启动紧急事故停机,无法满足机组保厂用电的问题,提出了快速响应和超前预判相结合的方法,利用PID控制系统原理,对开机和甩负荷逻辑进行了改进,使频率低值在响应速度方面理论上得以提高。以优化后的甩负荷控制系统为内容做试验,试验结果避免了V/Hz限制保护动作,所提出的方法对抑制频率超调现象具有普遍适用性。     

声表面波射频识别系统的FMCW信号源设计

频率调制连续波(FMCW)的产生(即FMCW信号源)是声表面波射频识别系统频域采样阅读器的重要组成部分。为了满足扫频速度、带宽和线性度等要求,采用直接数字频率合成器(DDS)与锁相环(PLL)混频,并结合IQ调制的方式设计了超高频FMCW信号源。实际制作了信号源电路,DDS芯片输出I、Q两路正交信号,并分别以差分形式传输至IQ调制芯片进行上变频。测试了DDS输出信号的差分、正交特性,分别对信号源产生的单频信号和扫频信号进行了测试。最后搭建系统对声表面波标签进行测试。测试结果表明信号源设计的有效性。     

声表面波射频识别系统的阅读器微带天线设计

基于微带天线的基本理论,设计了一种适合用作声表面波射频识别系统的阅读器天线。首先,计算分析了该微带天线的基本尺寸,并利用ADS软件设计了有阻抗变换器功能的微带线,使天线输入阻抗达到50Ω;然后,利用HFSS软件进行了微带天线的建模仿真和参数优化,确定了天线的最终尺寸;实际制作天线并对其进行了测试,测试结果和仿真数据吻合较好,在谐振频率处驻波比小于2;最后,结合阅读器对标签进行了无线测试,验证了阅读器天线的可用性。     

基于改进Elman神经网络的制糖企业原糖需求预测模型

制糖企业采用传统算法进行原糖需求预测时忽略了时间因素,而且没有考虑行业特点,导致预测准确性有限。针对上述问题,结合制糖原材料的供需周期特点,提出一种时间特征关联的使用改进布谷鸟搜索（MCS）优化的Elman神经网络需求量预测模型TMCS-ENN。首先,通过提出自适应学习速率公式来优化Elman神经网络（ENN）;其次,引入自适应寄生失败概率和自适应步长控制量公式得到MCS算法来优化ENN的权值和阈值,从而有效提高模型的局部搜索能力,避免局部最优;最后,结合制糖企业原材料购买的时间相关性和滞后性规律,基于周粒度设计数据切片,并以节假日作为重要特征训练ENN,得到预测模型TMCS-ENN。实验结果表明,以周为时间粒度的情况下,TMCS-ENN预测模型的预测精度达到93.89%。可见TMCS-ENN能够满足制糖企业原材料采购需求的预测精度,有效提高企业生产效率。     

中等容量和大容量声表面波标签研究

声表面波标签因其自身固有生产工艺的缺点及容量有限而限制了其应用和发展。从实际生产的角度出发,以脉冲位置编码声表面波标签为基础,提出了中等容量和大容量声表面波标签的设计方案,在提高容量的同时可降低生产成本。该文核心内容为大容量声表面波标签的设计,其基于相关叉指换能器和排列组合原理,与之对应的两种阅读器结构方案也展开了讨论。     

大容量远距离声表面波标签研究

在脉冲幅度、脉冲位置编码的基础上,设计了相位步进脉冲位置编码方案,通过数字正交解调方法提取时隙和相位信息,其编码容量接近300万,可满足大多数应用场合的需求。通过理论推导和仿真分析对比研究了单通道与双通道声表面波标签的回波幅值与反射栅反射率之间的关系,结果表明,对于反射栅数量相同的两种标签,双通道标签可以选取更高的反射栅反射率,从而具有更远的识别距离。实际制作了相应的声表面波标签并进行了测试,测试结果验证了采用相位步进脉冲位置编码双通道标签的大容量和远距离特点。