双光束刚体三维位移测量术

提出测量刚体三维位移的一种新方法－双光束刚体三维位移测量术，该方法具有结构简单，性能可靠，集成化高，工业上易实现和价格便宜等优点。本文同时采用了一个小功率激光器为光源，一种新型的ＣＭＯＳ图象传感器为光电传器件。     

改善高平均功率固体激光器光束质量的研究

本文首先概述了内含热透镜的激光谐振腔的分析方法，提出影响高平均功率固体激光器光束质量的主要因素是激光介质的热效应，尤其是非对称的热透镜象差。因此，改善光束质量的途径是补偿或修正透镜象差，使光束质量达到非相干多模振荡的理论值。     

CO2激光器虚共焦腔凸面镜失调的实验研究

高功率激光器工作时，由于谐振腔反射镜上的光强分布不均匀，会导致镜面温度不均匀，从而造成镜面的角向偏转，致使激光器光轴发生偏转，严重影响输出光束质量，甚至造成不出光。文中主要从实验研究了CO2激光器虚共焦腔凸面镜失调对激光器输出光束质量的影响，实验结果表明，当凸面镜失调角接近于由理论计算而得的失调临界角时，输出光斑约为半个圆环，与理论分析非常符合，当凸面镜失调角达到约为失调临界角的4．5倍时，完全停止振荡。     

大功率半导体激光光束整形技术及其在泵浦方面的应用

在分析大功率半导体激光器的光束输出特性的基础上,针对Ｎｄ：ＹＶＯ４／ＫＴＰ腔内倍频激光器的泵浦光源要求,研究了大功率半导体激光器光束输出的多种整形方法,同时比较了不同泵浦光束形状对Ｎｄ：ＹＶＯ４／ＫＴＰ腔内倍频激光器输出效率的影响。     

海洋平台结构振动的AMD主动控制试验研究

结合我国渤海JZ20—2MUQ平台的实际背景，设计制作了导管架式海洋平台结构1：10比例模型。利用传递函数法进行了平台结构模型的系统识别，并与有限元模型进行了比较。采用主动质量驱动控制系统(AMD)，利用容易实现的平台结构加速度输出反馈，设计并实现了平台结构的LQG控制算法。采用自行设计制作的AMD控制系统，进行了平台结构模型振动控制的地震模拟振动台试验，证实了AMD控制系统对平台结构良好的振动控制效果。本文的研究和结果为新建和现役平台结构的AMD振动控制应用奠定了基础。     

双自由度离心振动系统的动力耦合分析

本文揭示了刚体转动对由质量和弹簧组成的双自由度振动系统的频率、模态和动力响应造成的影响,可为一般弹性体和结构的离心振动耦合动力学分析提供重要指导。离心振动系统存在两阶动频,随刚体转速的增加,第一阶动频线性减小而第二阶动频线性增加。质点的动力响应表现为质点运动轨迹的动态演化,决定于振动初始条件、刚体转速、初始偏心位置、振动刚度等四个因素。质点的运动轨迹由非偏心振动和偏心振动两部分构成,非偏心振动依赖于振动初始条件和刚体转速以及振动刚度,偏心振动取决于初始偏心位置和刚体转速以及振动刚度但与振动初始条件无关。根据对动频和质点运动的分析,提出了双自由度离心振动系统的最大刚体转速和临界转速。     

微制造平台微振动的最优控制

采用混合隔振技术建立了微制造平台隔振系统。该系统以空气弹簧和橡胶层作为被动隔振元件、超磁致伸缩致动器作为主动隔振元件，并采用最优控制理论设计其主动控制器。研究了在不同的性能指标加权阵的情况下，该主动振动控制系统对基础干扰和由微制造设备产生的直接干扰所引起的微制造平台振动的控制效果。研究表明性能指标加权阵对振动控制效果影响非常大。通过大量的仿真实验确定了一组性能指标加权阵，使所设计的主动控制系统能在较宽的频率范围对基础干扰和直接干扰所引起的微制造平台振动进行有效的控制。     

浅析大功率半导体激光器面阵的光纤耦合技术

近年来,半导体激光阵列发展迅猛,但由于输出光束质量差,影响了其直接应用。因此,改善大功率半导体激光器的光束质量成为各国关注的焦点。本文在介绍光纤耦合技术的基础上,对大功率半导体激光器面阵光束整形方案进行了分析和研究。     

光束线真空保护联锁与控制系统研制

介绍了光束线前端区装置的组成及光束线真空保护联锁与控制要点。根据光束线真空保护联锁与控制的要求，本实验室研制了真空传感器、快速关闭阀及快阀控制器等真空保护联锁与控制系统所需的关键部件，进一步提高了光束线真空保护联锁与控制系统的反应速度和可靠性。     

光学铰链支承结构的形稳性研究

本文针对大型精密光学平台上实验时所发现的光束不稳定性问题 ,从结构的形稳性和连接方法两个方面进行了分析。通过对铰链关键节点的振动测量和谱分析 ,结合定量的估算 ,分析了引起光束漂移的主要原因 ,并设计了改善结构形稳性和改进连接方式的方法 ,供系统改造参考。     

零差激光干涉仪在超低频大振幅振动测量中的应用

介绍了利用正交的零差激光干涉仪测量安装于振动台面被测靶体的位移,实时计算出运动速度和加速度,从而实现对位移达1m的超低频振动传感器的实时绝对校准。     

惯性稳定平台建模及振动传递率分析

根据对称性,在任意一个自由度方向将惯性稳定平台简化为单自由度系统。根据动力学原理,建立了惯性稳定平台的驱动模型和数学模型。万向环和柔性支撑组合使用让惯性稳定平台系统结构紧凑,对线振动不敏感,能抑制部分角振动。转动惯量比较小时,驱动力矩主要由控制带宽决定。依据数学模型推导出振动传递率和惯性稳定平台系统扭转固有频率以及环境振动角频率之间的关系,惯性稳定平台系统结构上对大于6Hz的环境角扰动能够起到隔振作用。惯性稳定平台在两个自由度方向的闭环控制带宽都达到了100Hz,但系统闭环后的隔振效果有待进一步研究。     

基于环形激光陀螺调制输出的寻北系统

利用环形激光陀螺对角速度输入量具有较高灵敏度的特点,提出了一种新型的激光陀螺寻北系统,将一环形激光陀螺垂直安3 水平的恒速转台上,使输入轴与台面平行,通过测量地球自转角速度的向向分量,实现寻北过程,通过与其对称放的加速度计可以测量出由于轴系安装和系统调平引起的台面倾斜误差,从而对激光陀螺的数据出量进行补偿,同时采用单周期多位置采集技术和多周期重复测量的方法,有效地抑制了激光陀螺的测量噪声,最大限度地减少了随机误差和系统误差的影响,提出了系统的寻北精度,适合多种领域的需要。     

基础支承刚度对激光照排机振动性能的影响

在旋转机械振动理论的基础上,建立转子不平衡引起激光照排机振动的数学模型,理论分析与实验结果基本吻合.实验结果表明:增大基础支承刚度,能够减小转子不平衡引起的振动;转子的工作频率与激光照排机--基础支承系统的固有频率相接近,则产生振动峰值;不平衡转子通过平衡补偿,将有效的减少振动,同时对基础支承刚度的要求降低.     

基于现场监测的海洋平台冰振控制效果评价

渤海辽东湾的ＪＺ２０－２ＮＷ 平台采用甲板阻尼隔振技术降低平台的冰激振动问题。根据海洋平台冰激振动的特点,设计现场监测系统,检验阻尼隔振系统的减振效果。对平台隔振的上下两层甲板的加速度和相对位移响应进行监测,并对实测数据进行对比分析。监测结果表明,上层甲板的振动强度相比下层甲板有所减弱,阻尼隔振装置起到控制上层甲板振动的效果。但是上下甲板的振动频率和相位无差别,说明减振装置未产生最理想的减振效果。同时对有无阻尼隔振装置结构的阻尼比进行提取,表明相对位移越大,上下甲板的阻尼比越大。减振后上下甲板的阻尼比都有所增加,结构振动耗能增加。应用实践表明,阻尼隔振技术是一种有效的海洋平台冰激振动减振措施,但仍有许多地方需要完善。     

空气弹簧隔振平台姿态模糊控制研究

空气弹簧隔振器在舰船上已经被广泛使用，但是空气弹簧漏气往往造成隔振平台姿态倾斜或者高度下降，严重影响设备的正常工作以及隔振性能．因此，检测漏气情况以及保持平台姿态平稳是空气弹簧隔振系统需要解决的关键技术问题．由于大型设备的空气弹簧隔振平台结构往往非常复杂，很难建立其精确的数学模型，常规的依靠精确模型的控制策略在这里无法奏效．文中分析了空气弹簧漏气对隔振平台姿态的影响，提出了一种漏气快速检测方法，利用模糊控制理论对空气弹簧隔振平台的姿态控制进行了研究和试验．试验结果表明，空气弹簧隔振系统姿态模糊控制技术是完全可行的，效果良好．     

高温环境激光测振实验研究

根据激光测振原理,搭建了一套高温环境下的激光测振试验系统。利用该系统进行实验,分析了动圈连接杆对振动的传递效果,在中频下的传递误差较小,高频下传递误差较大,并为激光测振实验选取了合适的激励频率。进行了高温环境下的比较法测振和激光测振实验,通过与参考加速度计的测量结果进行对比,得到高温下的比较法测振和激光测振相对误差,并对误差影响因素进行了分析。实验表明,激光测振能够弥补压电加速度计在高温下测振的不足,且具有较好的稳定性和较高的精度。     

侧壁悬挂雷达多维隔振平台性能仿真及实验

为了达到侧壁悬挂式雷达多维隔振的目的,提出一种基于并联机构的隔振平台。该隔振平台隔振杆采用具有拉压双向隔振性能的隔振器,满足侧壁式悬挂隔振要求,且具有6自由度多维隔振功能,利用ADAMS软件对隔振平台进行正弦扫频和半正弦波冲击仿真,验证平台具有多维隔振和防冲击性能;最后完成原理样机制造,并在振动台上对原理样机进行正弦扫频和半正弦波冲击实验,对比仿真和实验数据可以发现,仿真模型与实验模型具有较好的一致性,该隔振平台具有良好的减振性能,对侧壁悬挂式雷达具有很好的保护作用。     

双向解耦平台与结构一体化的混合控制分析

由于传统的混合控制隔振平台在竖直、水平两个方向上存在相互制约作用,从而增加了其在实际工程应用中的难度。因此首先建立了一种对竖直和水平方向双向解耦的新型混合控制隔振平台,将其置于搭建的三层结构厂房模型中,通过数值仿真对比分析了无控制结构楼板和被动隔振平台的响应,验证了该平台模型的合理性和可配置性。在此基础上,对比分析了考虑平台与结构一体化作用对时程响应控制的影响,结果表明,对于精度要求较高的微振动控制,运用双向解耦隔振平台可以大大简化控制设计系统,同时考虑一体化控制有利于进一步深化及优化控制设计。最后运用三分之一倍频程谱对无控、被动及混合控制的速度响应进行频域分析,结果表明该混合控制方案可以有效实现全频域振动的隔离。     

可空投系留平台空投跌落冲击响应研究

目的实现可空投系留平台软着陆,为优化可空投系留平台的隔振缓冲设计提供理论参考。方法将可空投系留平台等效为二自由度非线性隔振缓冲系统,在Matlab环境中,采用四阶龙格-库塔方法,对可空投系留平台跌落冲击响应进行数值仿真,并分析系统参数对系留平台中继模块空投跌落冲击响应的影响。结果得到动态响应数据和曲线,避免了大量破坏性试验,得到不同参数条件下的跌落冲击仿真结果。结论根据隔振缓冲仿真系统的动态响应规律,可对隔振缓冲包装的安全性进行评估,实时修改设计参数,有效地提高隔振缓冲包装设计的精确性和经济性。