高速电磁阀动态响应特性响应面预测模型的研究

为了更有效地进行高速电磁阀参数的设计及匹配,经常采用数值模拟方法和结合实验设计的响应面方法。在Ansoft Maxwell电磁仿真环境中建立了柴油机电控单体泵高速电磁阀的有限元模型,通过与试验数据对比,得出电磁阀关闭响应时间最大误差为2%,开启响应时间最大误差为8.7%,验证了该仿真模型的准确性。通过中心复合设计实验设计方法,制定了高速电磁阀动态响应特性实验研究方案。应用最小二乘法进行回归分析,分别得出了高速电磁阀关闭响应时间、开启响应时间的多元二次响应面预测模型。两模型的R2值、Q2值分别为0.986、0.867和0.999、0.981,且通过仿真实验验证,关闭响应时间、开启响应时间最大误差分别为5.1%、1.6%,说明了该模型能够准确预测高速电磁阀的动态响应特性,为高速电磁阀参数的设计及匹配提供了一种有效工具。     

碳化硅探测器的时间响应研究

碳化硅探测器是近年来新兴的半导体探测器,具有高电荷收集效率和强抗辐照特性,被广泛用于中子和带电粒子探测。本文针对电流型碳化硅探测器的时间响应特性开展研究,利用W.C.狄钦松模型理论计算和可等效δ脉冲的超快射线束响应实验分别研究了碳化硅探测器的时间特性,理论和实验结果较为一致;研究发现碳化硅探测器的具有超快时间响应特性,上升时间和响应半高宽小于2 ns;研究了碳化硅探测器时间响应的尺寸效应,获得了探测器时间响应下降时间与RC时间参数关系的经验公式。本文研究结果可为碳化硅探测器的设计、脉冲射线探测应用等提供参考。     

硬x射线望远镜主探测器的有限元分析

以硬X射线望远镜主探测器单体为研究对象,结合有限元基础理论研究,对探测器单体模型进行了简化;应用INVENTORIO软件和MSC．Patran＆MSC．Nastran有限元分析软件,建立了多种设计方案的有限元模型;通过对多个设计方案有限元计算结果的对比分析,对设计方案进行了评价,评价结果为硬X射线调制望远镜的设计和实验提供参考及理论基础．     

基于FPGA的钢丝绳芯输送带高速X光探测器

针对带式输送机的钢丝绳芯输送带在线检测问题,提出了一种高速X光探测器设计方案。以Altera公司CycloneⅢFPGA芯片为核心设计了高速X光探测器的硬件电路,包括X光信号数据采集、FPGA信号处理、以太网接口等电路;采用Verilog语言设计了高速X光探测器的软件;并对该探测器的检测效果进行实验验证。结果表明:该探测器能够实现对4路X光信号的同时采集、处理和以太网数据传输,具有采集速度快、功耗低、可靠性高的优点;最大采集行频为2 640 Hz,每行采集像素数达1 536个像素,功耗小于17 W,图像分辨率为1.5 mm。     

基于电磁场特性分析软件的静电传感器电极仿真方法

针对目前国内静电探测电极设计时用得较多的有限元计算仿真方法过程烦琐、仿真结果过于抽象、设计的电极不适宜与弹体共形安装的问题,提出了基于电磁场分析软件的静电探测电极仿真方法.该方法利用载入Maxwell软件作为仿真环境,依据电极设计理论在Maxwell软件运行环境下建立探测系统数学模型,输入优化仿真环境系统参数.该方法能...     

电动汽车驱动用内置式永磁同步电机设计与实验研究

针对电动汽车驱动电机既要满足低速区大转矩输出,同时又要满足高速恒功率区宽弱磁调速范围的特殊需求,提出采用V型转子磁路结构的内置式永磁同步电机作为驱动电机;通过对影响这种结构电机运行特性的主要参数理论分析表明:提高内置式永磁同步电机交轴电感Lq参数值,不仅有利于提高电机恒功区弱磁扩速范围,而且同时也满足低速区的大转矩输出要求。同时,采用这种结构设计了30 kw电动汽车驱动用内置式永磁同步电机,结合有限元对样机主要性能进行了电磁场计算;并对样机进行了参数实验、空载实验、负载实验。通过对比分析,样机实验测试结果与设计计算值、电磁场仿真计算结果相吻合,表明所研究V型内置式永磁同步电机结构及提高电机交轴电感Lq参数的设计方法是一种能够满足电动汽车驱动电机输出特性需求的有效方法。     

多层膜反射镜的计算机辅助设计

针对软X射线波段多层膜反射镜设计中干涉矩阵的计算误差问题，提出了采用切比雪夫多项式的理论对干涉矩阵进行了分析与计算的方法．并使用该方法对软X射线中波长为13．4nm和11．2nm多层膜反射镜进行了设计，得到了准确的设计结果．结果表明，这种方法可以解决使用矩阵法设计软X射线多层膜反射镜中的数值计算问题。     

激光大功率探测器终值预测电路的设计与实现

激光大功率探测器一般是体吸收型,利用热电堆来探测激光功率。热电堆的核心是热电偶, 其响应时间都比较长,因此不能满足反馈控制的需要。通过分析激光功率动态测量过程中建立的热电偶时间常数模型,找出产生动态误差的原因,采用频域分析法,通过补偿热电偶的极点,扩展了测量系统的频率域,使得大功率探测器快速逼近其最终值。利用测量功率探测器的响应曲线求出其时间常数,并设计了相应的预测电路,求出其系统传递函数。通过对预测电路进行仿真计算,找出最优参数,使系统的频响扩大了１倍,对阶跃函数的响应时间常数由τ减少为τ／２。对实际电路进行了测试,测量值与理论值吻合得相当好,满足了大功率探测器的快速测量要求。     

基于Si（Li）探测器的X射线荧光分析

本实验将Pu238作为同位素激发源进行X射线荧光分析,利用其发射的X射线激发待测样品,测量样品中激发出的X射线能量,从而分析样品中的主要元素。实验中利用Si（Li）半导体探测器探测X射线,由Fe、Cu、Pb、Mo标准样品进行能量刻度,然后再测量未知样品分析其元素组成。     

火星探测器对地激光通信相对运动研究与仿真

火星探测是深空探测的一部分,针对环火探测器对地的激光通信系统,为了确定激光链路的传输方向,本文探讨了一种火星探测器对地激光通信相对运动研究与仿真的初步方法,来确定环火探测器相对于地球的一些基本的位置参数。首先根据开普勒定律、卫星的动力学方程与坐标转换原理建立探测器对地的激光通信系统的数学模型,然后通过Matlab进行进一步的计算与仿真,得到了主要参数方位角以及俯仰角的变化范围。本文探讨了相关的坐标系,在此基础上进行了时空基准的转换,最终确定环火探测器对地球的指向角度变化,对环火探测器激光通信系统的设计提供了依据。     

A Comparative Study of Electrochemical Capacitance of Graphene Oxide Affected by Oligomers of p-phenylenediamine and Hydrazine Hydrate in Solvothermal Condition

A systematic investigation of the graphene oxide composite reduced by either p-phenylenediamine oligomers or hydrazine hydrate was performed with field emission scanning electron microscopy,high resolution transmission electron microscopy,X-ray diffraction,fourier transform infrared,and X-ray photoelectron spectroscopy analyses.The electrical capacitance of the composite was evaluated by a cyclic voltammetry technique,while the properties of these prototype supercapacitors were measured by a chronopotentiometry technique.It was found that,under the solvothermal condition,the graphene oxide reduced by p-phenylenediamine oligomers was observed to have higher electrical capacitance than that reduced by hydrazine.The improved electrical capacitance can be attributed to that p-phenylenediamine oligomers are the more effective spacers for graphene layers;and they could also provide some pseudo-capacitance to the graphene oxide composite based on their conjugate structure.The results imply that graphene oxide modified by diamine oligomers has a good potential in energy storage devices.     

电阻分压器的集中参数电路模型及分析

针对纵向杂散电容和对地杂散电容对电阻分压器性能的影响,建立了一个包含电感、电容和电阻元件在内的分压器集中参数模型.从理论上推导出该模型的传递函数和阶跃函数在激励下的响应.结果发现,杂散电容和电感分别独立地影响阶跃响应时间,通过减小杂散电容和降低分压器阻值可以减小响应时间的电容项;而适当增大低压臂电感反而可以改善响应时间的电感项.     

高自然功率紧凑型输电线路电容效应探讨

紧凑型线路是当前输电线路发展的一个新趋势.本文针对高自然功率紧凑型的特点,结合电工理论分析高自然功率紧凑型线路能提高输电传输容量的机理.探讨了导线电容的数学模型.通过提高导线的对地电容,减少导线的波阻抗,为提高输电线的传输功率提供理论基础.     

相关辨识的限定记忆递推算法

本文基于相关分析法辨识线性系统脉冲响应函数的基本原理,导出了一个相关辨识的限定记忆递推算法,它具有计算量小,计算机存贮量小和运算速度快等优点。由于采用了含有预报误差的新息,因此本方法具有很好的收敛性。计算机仿真结果表明,该算法适用于在线递推辨识定常及慢时变线性系统的脉冲响应函数,且跟随系统的时变性能较好,可以满足工程上的需要。     

快脉冲传输线分布电容补偿模型和计算方法

根据传输线理论和分布参数理论提出等效分布电容补偿模型,得出快脉冲传输线上多个电容负载造成取样波形失真,并给出两种匹配计算方法和公式。数值计算结果表明等效分布电容法对均匀分布的多个小负载电容脉冲传输线具有很好的补偿作用。     

传输线变压器在高压脉冲源中的应用

传输线变压器具有良好的高频特性,能够克服传统脉冲变压器的分布电感和分布电容对脉冲传输的不良影响。建立传输线变压器的理论模型,分析其基本工作原理,根据传输线理论探讨使用传输线变压器时的最佳匹配条件以及使用中阻抗失配引起的波形畸变;采用同轴电缆和高磁导率的铁基非晶磁性材料绕制传输线变压器,将其作为高压脉冲源的输出装置并进行相关实验。实验结果表明传输线变压器对输出脉冲的响应良好,减小了能量损耗。     

Engineering Model for Detecting Sensitivity of the Coupling Capacitance Detector

The sensitivity engineering model of the coupling capacitance detector is built to provide the theoretic foundation for designing its circuits and electrodes scientifically. The sensitivity concept model of the capacitance proximity detector is discussed, and the detecting sensitivity of the coupling capacitance detector is analyzed theoretically. Then the sensitivity engineering model, which can reflect the main parameters relationship of the detecting circuit is set up based on the foregoing analyses. It is concluded that: ① the sensitivity is mainly correlative with some parameters including the voltage transmission factor of the demodulator, the oscillating voltage amplitude and the amplitude variation constant of the oscillator; ② the sensitivity is also influenced by the areas of electrodes and the distance between electrodes of the detector.     

基于特征提取和极值搜索的焊接缺陷检测算法

为快速提取金属熔化焊接缺陷位置,提出了一种基于灰度分布曲线特征的算法。首先,通过平板探测器获取焊缝的X射线透射数字图像;第二,针对数字图像随机噪声大、动态范围低的问题,采用时间域序列图像帧积分方法,计算最优的积分时间,降低图像噪声,强化焊缝缺陷特征细节;第三,平行于焊缝方向,计算并形成多组图像灰度值曲线,基于其二阶导数曲线分布规律提取焊缝图像;最后,在焊缝图像曲线中进行极值点搜索,若在曲线存在明显极大值点,则可以确定缺陷的大小和位置。试验结果表明,本算法具有较高的检测精度。     

一种金属探测器的设计

针对普通便携式金属探测器存在的抗干扰能力差、误判率高等缺点,本文应用Siller电容三点式振荡电路作为探测振荡器,基于F/V变换原理,采用锁相环电路和窗口门限技术将探测信号的频率变化转换成电压变化,设计了一种新型金属探测器.试验结果表明,该探测器具有较高的探测灵敏度,不仅能够判断出金属的位置,还可检测出金属的性质.     

模糊PID算法在回转窑的喂煤量—烧成带温度控制系统中的应用

喂煤量-烧成带温度控制系统是回转窑生产的一个重要组成部分,但其具有大惯性、纯滞后、非线性等特点,常规PID控制算法难以对其生产温度进行准确的控制。文章提出的模糊PID控制器是将模糊控制与传统PID控制相结合,用模糊控制理论在线整定PID控制器的比例、积分、微分系数。仿真结果表明,该控制器在响应速度、稳态精度等方面均优于常规PID控制器。