植入光纤光栅的软体驱动器形状传感研究

软体机器人由于具有柔顺性和适应性等特点,在外科手术和狭窄空间等方面具有无可比拟的优势,为了实现微创手术等狭小空间中软体驱动器的姿态传感监测,提出基于植入式光纤光栅的柔性传感方法,首先将光纤布拉格光栅（FBG）植入在软体驱动器中;然后在软体驱动器的不同弯曲状态下,通过实验测试分析FBG点的光谱、波长漂移量和曲率等信息,利用3次样条插值等算法实现软体驱动器的三维形状拟合重构。实验结果表明,驱动器实际弯曲角度和重构算法之间的误差不足45%,传感器重复性的偏差指数不足7%。所提出的基于植入式光纤光栅的柔性传感方法可以实现软体机器人的姿态传感监测,在医疗外科手术领域具有广阔的应用前景。     

基于ADuC841的无线应变测试数据采集系统设计

本文主要研究一种应变测试信号采集和对采集后的数据进行无线发送的设计,采用ADuC841单片机和nRF905无线射频芯片来实现。由应变电桥输出的模拟信号,通过放大滤波电路后由ADuC841内部12位高速AD进行采样,然后通过nRF905将采集到的数据发送给接收端,从而实现该系统。通过实验证明该系统可以对模拟信号进行高精度的采集,并能把采集到的数据进行快速无误的发送和接收。该系统主要特点是采用内部集成高精度ADC的ADuC841单片机作为主控芯片,其集成度高,简化了系统结构和电路的设计。     

采用FBG正交传感网络的静载识别研究

针对复合材料智能蒙皮静载响应监测下的定位识别技术开展研究,提出并设计了一种静载识别验证系统。选用碳纤维复合材料板(CFRP)为研究对象,搭建光纤布拉格光栅正交对称式传感网络对复合材料板进行静载位置识别。利用数据相关加权系数理论和算法,对加载位置进行识别,实验表明定位精度低于2 cm。设计的静载识别验证系统为CFRP蒙皮结构健康监测提供了新思路和新方法。     

用Solidworks设计标准件、系列件

介绍了使用三维设计软件Solidworks进行标准件、系列件设计的基本方法 ,阐述了三维CAD设计的优越性。     

基于改进型 LSTM 的电力设备温度预测方法研究

实现电力设备温度的准确预测对于保障电力系统安全和提高维修效率具有重要意义。 传统预测方法无法满足高精度 的预测要求,提出一种基于改进型长短期记忆(long short-term memory,LSTM)神经网络的电力设备温度预测方法,利用去池化 的卷积神经网络(convolutional neural networks, CNN)对时间序列进行局部特征提取,然后利用 LSTM 设计的循环递归层对时间 序列进行长期特征提取,实现电气设备温度预测。 在首都国际机场的供电设备运行状态监测数据集的实验结果表明,温度预测 值在 20 ~ 60 min 内预测精度优于 1 ℃ ,且均方根误差(RMSE) 0. 12 均小于其他温度预测模型,可以有效实现电气设备温度 预测。     

煤矸石合成SiC的研究

煤矸石中SiO2 与C具有天然紧密结合的特点 ,这有利于在较低温度下合成SiC。但由于矸石中有相当数量的氧化铝 ,妨碍了SiC的生成。本文研究了在氮气保护下热解活化煤矸石 ,确定了最佳活化条件 ,然后用酸浸去除其中的铝 ,从而达到除铝又不损失碳的目的 ,最终利用除铝后的矸石合成SiC。     

大轴径内反馈式静压轴承承载特性模拟与分析

基于CFD流体数值模拟方法建立内反馈式静压轴承的层流模型,对不同偏心率及进油压力下的内反馈式静压轴承油膜进行数值模拟分析,从而得到了对应油膜的压力场和速度场分布情况。不同进油压力对应偏心率的试验结果与数值模拟结果对比表明:采用数值模拟手段能够较好地反映出内反馈式静压轴承的承载特性变化;主轴高速转动状态下测得冷却铜辊主轴的回转精度小于0.002mm,说明内反馈式静压轴承适用于冷却铜辊的支承,具有极高的回转精度质量。     

A switchable dual-wavelength fiber laser based on phase-shifted fiber Bragg grating combined with Sagnac loop

A switchable dual-wavelength erbium-doped fiber (EDF) laser is proposed and demonstrated. The interference filter is achieved by employing a phase-shifted fiber Bragg grating (PSFBG) combined with Sagnac loop structure. By adjusting polarization controller (PC) states, the birefringence effect is introduced to weaken mode competition, then stable and switchable dual-wavelength fiber laser can be realized. Based on coupled-mode theory and transmission matrix, the Sagnac loop transmission characteristics are studied. The experimental results show that the proposed fiber laser can operate in switchable dual-wavelength output mode at room temperature just by simply adjusting PC. The output wavelength range of fiber laser is 1 556.128—1 556.384 nm, the side mode suppression ratio (SMSR) is over 45 dB, and dual-wavelength spacing as small as 0.048 nm is achieved, which can be used in high-fineness dense wavelength division multiplexing (DWDM) systems and similar structures.     

卫星环境温度监测的光纤光栅传感器研究

针对航天行业太空环境下对卫星内部温度监测的需求,研制了一种直接测量卫星内部温度的光纤光栅温度传感器。通过对传感器的结构进行了优化设计,选择一种新型的封装工艺,解决了温度、应变交叉敏感问题。选取相同封装条件的3个光纤光栅温度传感器进行温度标定。结果表明,在0～60 ℃范围内,光纤光栅温度传感器灵敏度分别为9.26 pm/ ℃、9.60 pm/ ℃、9.47 pm/ ℃,精度为1 pm,温度分辨率达到了0.1 ℃,线性度均达到0.998以上,具有良好的重复性与一致性,可应用于卫星内部温度的实时监测。     

基于支持向量机的光纤光栅反射光谱类型识别方法研究

为解决光纤光栅传感过程中出现的异常光谱识别问题.提出一种基于支持向量机网络识别反射光谱类型的方法.光谱数据输入网络前先提取其光谱特征,对特征值数据集进行预处理,将数据输入支持向量机网络进行训练.训练完成后,训练集数据识别准确率达到99.95％,验证集数据准确率达到99.9％.基于SVM网络的光纤光栅反射光谱类型识别效果明显,为提高光纤传感网络的可靠性提供新的思路.