光致变色和光致漂白材料的飞秒激光写/读实验研究

利用自行搭建的飞秒激光系统研究了光致变色材料二芳基乙烯和光致漂白材料二苯乙烯的写入及读出特性.通过分别改变激发能量和激发时间,对系统的存储分辨率进行了实验研究.结果表明,通过控制激发能量或激发时间都可以得到很高的存储分辨率;超低读出能量有利于信息存储寿命的提高;实现了三维光致变色存储密度达0.3×1010bits/cm3,光致漂白存储密度达0.5×1010bits/cm3.

基于修正D-S证据理论的锚杆承载力预测方法研究

锚杆极限承载力的准确预测是承载力预测中最重要的部分。传统的方法经常借助于拉拔试验中锚杆系统处于弹塑性阶段的试验数据进行预测,但实际上弹性和弹塑性阶段区分得不太明显,且实际锚杆荷载-位移(P-S)曲线形状多种多样,故使用单一预测模型不能够对锚杆极限承载力破坏值进行准确预测。针对预测锚杆极限承载力破坏值属于不确定问题,引入组合模型思想,借助被广泛使用在多传感器信息融合中的Dempster-Shafer(简称D-S)证据理论融合算法来建立组合预测模型。该方法是将互不相容的基本命题(假定)组成的完备集合表示对某一问题的所有可能答案,并为各命题分配信任程度,使用D-S合并规则计算同一命题下各个证据体共同作用产生的反映融合信息的新证据体的信任程度,分析各命题产生新证据体的信任程度来确定"不确定问题"的答案。通过减少弹性阶段数据使每个参加组合的预测模型产生多个预测值,将每个预测值都视为一个证据体,在同一鉴别框架下,把同类型、不同特征的证据体按照D-S合并规则合并成一个新的证据体,再根据决策规则得到最终的判定结果。将D-S方法与直接求取算术平均值的方法进行对比,结果表明:使用D-S方法得到的预测值较准确;由于预测值受给定初值影响较大,故对原有预测方法进行修正,修正后预测方法的预测效果更好,预测精度更高,适用范围更广。该研究成果可用于矿山、地下工程等施工过程,以及后续质量检测、稳定性评价、岩体强度预测等方面。

基于小波包分析的锚杆系统声频应力波传播特性研究

本文采用小波包分解与重构的方法分析了仿真得到的完整和缺陷锚固系统声频应力波速度响应曲线,根据重构应力波速度响应曲线的反射时间计算了锚杆的长度及缺陷位置,验证了该方法的准确性;在此基础上,对于模型实验结果进行了分析,进一步验证了该方法的合理性。本研究方法为无法直接判别反射信号的时间位置的应力波响应提供了一种灵活可靠的方法。

共焦双光头多层数据存储系统

为了实现双光子多层数据存储系统的实用化,利用现有DVD高精度聚焦、循迹伺服技术,构建了共焦双光头多层数据读写系统,实现读写焦点在三维存储材料中的精确定位。同时由D/A输出选层信号控制音圈电机,实现了层间跳转,达到了多层读写之目的。本文通过建立光学头的音圈电机模型以及音圈电机控制器模型,实现对共焦双光头多层存储系统的建模与仿真,并给出已有的实验结果。

自动控制原理课程的混合式教学模式实践研究

“自动控制原理”课程开展了线上线下混合模式教学的实践。本文详细论述了线上直播授课、线下部分翻转课堂及智慧平台资源学习相结合的混合式教学设计和考核方式改革,并对混合式教学的效果进行了分析。

“大数据、科技与媒体未来跨界学术会议”的会议综述

2017年5月13日，“大数据、科技与媒体的未来”研讨会在华南理工大学大学城校区召开，会议由华南理工大学新闻与传播学院、计算机科学与工程学院联合中国新闻史学会共同举办。会议探讨了在跨界／交叉学科的背景下，新闻传播学门及相关产业应如何因应变化的局势。

双光子多层荧光存储中的变焦选层技术

为了在双光子多层荧光数据存储中实现对信息层的跟踪聚焦,基于目前的光盘存储系统和双元透镜控制方案,提出了一种变焦选层技术。两个可独立控制的音圈电机负责调节两物镜的相对位置。利用聚焦模块提取出的聚焦误差信号,读写系统控制两个电机协调动作改变焦点位置,使得读写焦点在对选定层读写过程中跟踪盘片抖动。选层操作可通过控制一个音圈电机完成。因此,读写系统能实现简单盘片结构条件下的多层荧光数据存储,同时聚焦模块可使系统与现有CD/DVD盘片兼容。利用二维精密平移台和三洋光头(SF-HD60S)中的音圈电机和物镜进行了双光子三维信息读写实验,在材料中存储了三层数据,点间距4μm,层间距20μm。

基于几何方法的控制系统故障检测与隔离算法

本文针对控制系统的模型具有不确定性及易受干扰影响的情况,提出一种控制系统最优故障检测与隔离算法。首先,利用不可观测子空间的概念,将故障分割到不同的子空间,实现故障间的解耦。在故障检测与隔离滤波器存在可行解的条件下,构造残差,使其仅对某种特定故障可观测,而对其他故障均不可观测,实现残差对故障的隔离。之后利用H∞技术,抑制干扰对残差的影响,既提高了残差对特定故障的灵敏性,又增强了对干扰的鲁棒性。最后,通过仿真实例验证了所提方法的有效性。

堆叠自编码器在锚杆锚固缺陷类型识别中的应用

为了解决传统特征提取方法依赖人工经验,无法挖掘数据深层次的特征而降低锚杆锚固缺陷识别准确率的问题,本文提出一种基于自动选层堆叠自编码器特征提取的锚杆锚固缺陷识别算法。该算法首先利用Adam优化算法对重构误差进行优化,自动确定堆叠编码器网络深度及参数,从而有效提高提取特征对缺陷的敏感度;然后利用Softmax多分类器对提取的特征信号进行锚杆锚固缺陷识别;最后通过数值模拟和物理模拟两种方法对所提算法进行了验证。结果表明:基于自动选层堆叠编码器的特征提取方法,能有效提取锚杆锚固缺陷特征,使得数值模拟和物理模拟缺陷平均识别率均达到97%以上。

聚甲基丙烯酸甲酯掺杂Ce^(3+)的飞秒激光三维信息存储

用飞秒激光(200 fs,1 kHz,800 nm)脉冲在掺杂稀土离子Ce3+的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜中进行了光存储实验研究,包括对样品的吸收光谱、激光照射前后的电子旋转共振(Electron spin resonance,ESR)光谱的测量和讨论。结果表明掺杂稀土离子Ce3+的聚甲基丙烯酸甲酯膜具有较低的写入阈值,有利于高速、并行的三维光存储。实验结果采用传统光学显微镜并行读出。给出了四层存储结果(点间距和层间距分别是4μm和16μm),并讨论了脉冲能量的大小对空腔尺寸的影响,进行高密度存储时,在保证读出信号灰度值足够大的情况下,应选择尽量小的激光脉冲写入能量。实验结果表明这种材料可以应用于三维光信息存储。

基于DVD光头的双光子光致漂白三维光存储

基于现有的DVD光头物镜与音圈电机,根据光致漂白的双光子吸收三维光信息存储原理,以钛蓝宝石飞秒脉冲激光进行双光子光信息写入和读出,利用音圈电机进行选层,在新型光致漂白材料二苯乙烯衍生物中进行光致漂白二进制编码信息的存储和读出实验研究;实现了三层光信息存储,信息点间距和信息层间距分别为4μm和15μm;用Matlab软件读出信息的信号强度并对其进行了识别,识别结果与写入的二进制编码信息完全一致。实验证明了用DVD光头进行双光子三维光数据存储的可行性,表明双光子吸收光致漂白技术可以与现有CD/DVD兼容,为实现多层高密度和超高密度光信息存储打下基础。

等曝光量时间递增双光子三维光存储

为提高双光子三维光存储的深层存储信息的读出信号强度和存储容量,根据Torok的光在多层介质中传播理论,模拟了折射率失配情况下(介质折射率为1.48,数值孔径为NA=0.65)双光子写入光束在不同存储深度处会聚点的强度分布,分析得到了会聚点处最大光强平方与存储深度的关系;根据原子的光吸收基本理论,分析得到了等曝光量写入光强不变情况下曝光时间随存储深度增加的递增关系;根据上述结果和利用自制的双光子三维光存储系统在光致变色存储材料中实现了连续八层的信息存储对比实验.实验结果表明等曝光最时间递增存储方法可有效提高存储容量和深层存储信息的读出信号强度。

自动化:控制工程师的摇篮

一、专业解析(一)自动化专业是什么自动化专业是每年高考的热门专业之一,考生和家长对于自动化专业也非常关注。在《普通高等学校本科目录(2020年版)》中,自动化类目录下包括自动化、轨道交通信号与控制、机器人工程、邮政工程、核电技术与控制工程、智能装备与系统、工业智能7个子专业,并在2021年发布的文件中新增了智能工程与创意设计专业。