作者单位
摘要
山东科技大学 电气与自动化工程学院,青岛 266590
为加强学生对非线性问题的认识与理解,设计了一套基于dSPACE的压电陶瓷纳米定位器迟滞非线性半实物仿真实验平台。首先,详细介绍了实验平台的组成;其次,基于实验平台采集压电定位器的迟滞非线性数据,并应用一般最小二乘法辨识得到Prandtl-Ishlinskii模型,进而应用解析法得到PI逆模型;最后,在前馈通路上串联压电定位器的PI逆模型以补偿其迟滞非线性特性,从而将非线性系统转为伪线性系统。学生在实验过程中不仅可以加深对非线性特性以及逆系统法的理解,还可以通过参数辨识法以及逆补偿法切实解决一类智能材料的迟滞非线性问题,提高学生将理论知识与工程实践相结合的能力,培养自动化专业学生解决复杂工程问题的能力。
dSPACE 压电定位器 最小二乘法 Prandtl-Ishlinskii模型 dSPACE piezo-positioner least square method Prandtl-Ishlinskii model 
实验科学与技术
2023, 21(6): 1
作者单位
摘要
1 河北工业大学, 土木与交通学院, 天津 300401
2 国网河北省电力有限公司,石家庄 050000
清水混凝土保护剂具有优异的防水性能, 极大地提升了清水混凝土建筑的使用寿命。为精确确定清水混凝土保护剂对清水混凝土抗碳化性能的影响, 本文研究了水溶性有机硅类渗透型保护剂和丙烯酸类成膜型保护剂对清水混凝土抗碳化性能的影响。结果表明: 成膜型保护剂和渗透型保护剂均可有效降低清水混凝土碳化深度, 成膜型保护剂降低效果更为显著; 涂抹两种类型保护剂试件的碳化深度均随养护龄期的增加而降低, 养护龄期和渗透型保护剂独立发挥作用, 而养护龄期和成膜型保护剂相互促进, 两者作用可进一步降低清水混凝土碳化深度; 建立了清水混凝土碳化深度预测模型, 该模型考虑了保护剂种类和厚度对清水混凝土抗碳化性能的影响。
清水混凝土 保护剂类型 保护剂厚度 碳化深度 养护龄期 预测模型 fair-faced concrete type of protective agent thickness of protective agent carbonation depth curing age prediction model 
硅酸盐通报
2023, 42(1): 85
作者单位
摘要
长春理工大学,吉林 长春 130022
针对机器视觉检测技术在缸体内表面横孔检测应用中存在的光源设计复杂、照度均匀性差等问题,本文提出一种以LED为直接光源在缸体内部照射横孔,以积分球为背景光源在缸体外部照射横孔的双光源照明方法。本文以缸体内横孔光照均匀性为出发点,建立光源辐射响应数学模型,分析了光源大小、距离、缸体受光点与光照均匀性的关系,并结合成像法介绍了缸体横孔照度均匀性评估方法。最后,通过实验对比分析了光纤光源、LED光源、LED+积分球光源在缸体横孔检测中的光照均匀性。实验数据显示,采用LED光源从外部照射横孔时光照不均匀度达10%,从内部照明时光照不均匀度为5%;采用光纤光源从内部照射横孔时光照不均匀度为4.6%;而采用积分球在缸体外部照射横孔,同时在缸体内部使用LED照明时,光照不均匀度为0.6%。可见采用LED+积分球双光源照明方法可以获得大于99%的光照均匀性,能够较好地满足机器视觉检测照明要求。
机器视觉 光照均匀度 缸体横孔 制动主缸补偿孔 machine vision illuminating uniformity cylinder block transverse hole brake master cylinder compensation hole 
中国光学
2020, 13(6): 1285
作者单位
摘要
长春理工大学, 吉林 长春 130022
针对当前制动主缸补偿孔检测效率低、精度低、成本高等技术现状, 提出了一种集光、机、电于一体的高性能精密检测系统, 分析了该系统所涉及的补偿孔几何中心位置检测误差并进行补偿。通过对误差来源的分析, 揭示了制动主缸补偿孔位置检测过程的误差解算方法。基于该解算方法, 利用增量式误差补偿方法构建了误差补偿模型, 并进行补偿孔检测与误差补偿实验。实验结果表明, 系统竖轴误差对补偿孔直径检测数据的影响较小, 而对补偿孔位置检测数据的影响则由补偿孔与基准面的相对位置决定。补偿孔与基准面距离越远, 误差越大。实验数据显示, 在型号为ZDZG-2064的被试件中, 被测补偿孔位置精度分别提高0.05 mm和0.254 mm; 在型号为ZDZG-222的被试件中, 被测补偿孔位置精度分别提高0.044 mm和0.072 mm。该误差模型及补偿方法能够有效提高制动主缸补偿孔的检测精度。
光电测量 制动主缸 补偿孔位置 竖轴误差 误差补偿 optoelectronic measurement brake master cylinder vertical axis error error analysis incremental error compensation 
光学 精密工程
2020, 28(5): 1094
作者单位
摘要
1 中国科学院 上海应用物理研究所, 上海 201800
2 中国科学院 大学, 北京 100080
3 上海大学 材料科学与工程学院, 上海 200444
在15 MeV电子加速器驱动的白光中子源装置上进行了铍材料的中子总反应截面测量, 测量结果与已有实验数据和ENDF/VII.1数据库的评价数据基本符合。为了得到由于加速器束流波动、飞行路径测量、靶厚度测量以及获取系统死时间等引起的测量系统的关联不确定度, 利用Geant4模拟软件对整个实验装置、实验过程进行了模拟, 经过对模拟中使用的中子反应总截面与模拟计算得到截面的比较分析, 得到了实验系统关联不确定度的估计值。在模拟中采用了局部区域增加权重的方法来降低模拟运算时间。对模拟得到的中子飞行时间谱与实验测量得到的飞行时间谱进行了比较, 并且对探测器处的中子产额也进行了比较, 以此来验证模拟程序的可靠性。
中子反应总截面 系统关联不确定度 飞行时间 透射法 铍靶 neutron total cross-section correlated uncertainties Geant4 Geant4 time of flight transmission method beryllium 
强激光与粒子束
2017, 29(12): 126002
作者单位
摘要
1 中国电子科技集团公司第二十三研究所, 上海 200437
2 中国电力科学研究院, 北京 100192
基于Michelson干涉光路的光纤水听器内部存在法拉第旋镜,其传感信号受到强电磁场的干扰。改进的传感光路结构将法拉第旋镜与光纤水听器分离,使得传感信号不受强电磁场的干扰。制作了新型光纤水听器,并将其安装于大型变压器内部。利用制作的光纤水听器成功测量了不同负载电流情况下变压器内部的噪声。
传感器 光纤水听器 干涉光路 变压器 内部噪声测量 
中国激光
2016, 43(12): 1210003
作者单位
摘要
长春理工大学机电工程学院, 吉林 长春 130022
针对高精度光电编码器转角精度的检测,提出了一种基于双频激光干涉仪的光电编码器转角精度检测方法,并研制了相应的检测装置。该装置以步进电机为驱动元件,通过减速机构带动被检编码器和角度基准旋转,以Renishaw双频激光干涉仪为角度基准检测仪器,使用Renishaw RX10回转轴校准组件为角度旋转基准,检测精度达1.36″。分别使用该装置和传统手动检测装置对21 bit绝对式编码器进行精度检测对比实验,结果表明,该装置是可行的,且在检测效率、检测精度上均高于传统检测装置。
激光光学 双频激光干涉仪 光电编码器 转角精度 
中国激光
2013, 40(8): 0808001
作者单位
摘要
山东大学 控制科学与工程学院,山东 济南 250061
考虑压电驱动器固有的迟滞特性对驱动器定位精度的影响,提出了一种精确描述压电驱动器迟滞非线性特性的建模方法。根据迟滞曲线的运动规律,并且考虑迟滞曲线的记忆更新特性,新的迟滞数学模型修正了单纯采用抛物线拟合时的建模误差。为了验证模型的有效性,以PST150/7/40VS12型压电陶瓷驱动器为例进行了试验研究。研究显示,采用抛物线迟滞模型对一阶反转输入信号进行预测时,最大误差为0.141 3 μm ,均方误差为0.060 4 μm ,对复杂信号模型预测的最大误差为1.396 0 μm ,均方误差为0.856 6 μm; 采用修正后的模型对文中复杂信号建模时,最大误差为0.237 0 μm ,均方误差为0.09 μm。实验结果表明,修正后的模型不仅能够满足迟滞曲线的运动规律,还能够满足迟滞非线性的记忆更新特性,可以比较精确地描述复杂输入信号下的迟滞非线性特性。
压电驱动器 迟滞非线性 建模 非局部记忆 piezoelectric actuator hysteresis nonlinearity modeling nonlocal memory 
光学 精密工程
2012, 20(5): 996
刘江峰 1,2包良满 1,2岳伟生 1,2万天敏 1,2[ ... ]李燕 1
作者单位
摘要
1 中国科学院,上海应用物理研究所,上海,201800
2 中国科学院,研究生院,北京,100049
基于上海应用物理研究所的扫描质子微探针系统,对扫描透射离子显微成像(STIM)技术进行了仿真分析和实验研究,建立了基于中值滤波方法的数据处理程序,获得了大鼠股骨切片的面密度分布和薄壁小球的离轴STIM图像.理论分析和实验结果显示:由在轴探测数据的中值滤波结果可以计算出定量的面密度分布信息,由能量窗滤波的离轴探测数据则可以给出高分辨的定性图像,这在薄样品、强束流、以及质子激发X荧光(PIXE)分析同时进行的STIM分析中尤为有用;增加获取的事件数、选择合适的滤波方法可以使测量误差远小于阻止本领计算带来的误差.该方法可以用于测量几十靘尺度样品的绝对质量以及辅助PIXE技术进行元素定量分布分析.
扫描透射离子显微术 扫描质子微探针 中值滤波 束流探测 
强激光与粒子束
2008, 20(2): 313
作者单位
摘要
华中科技大学,图像识别及人工智能研究所,图像信息处理与智能控制教育部重点实验室,湖北,武汉,430074
图像度量是自动目标识别(ATR)性能评估中的重要组成部分.图像度量是否与ATR算法性能紧密相关将直接影响系统后续的评价工作.先介绍了传统的图像度量,并分析了作为传统度量代表的目标局部背景对比度度量(TBC)在复杂场景条件下与算法性能不满足单调关系的不足,针对其局限性,提出了基于灰度共生矩阵的图像杂波度量(TIC),并针对TBC和TIC设计了两组实验.结果表明,无论在指定场景还是复杂场景条件下,TIC与算法性能都具有良好的单调关系,有效地克服了TBC的局限性,从而能更好地评价ATR算法性能.
ATR性能评估 图像度量 目标背景对比度 灰度共生矩阵 
红外与激光工程
2007, 36(3): 412

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