塞曼激光外差干涉仪的非线性分析及校正

Ｈｅ－Ｎｅ激光器施加纵向磁场或横向磁场构成的纵向塞曼激光器和横向塞曼激光器，是激光外差干涉仪最常用的光源．外差干涉仪原理表明，干涉仪所测位移和仪器测得的光电信号的相位变化，是线性关系．而实际上由于光源和光学系统难于达到理想状态，使二者之间产生了周期性非线性，导致纳米、亚纳米测量难以实现．本文分析了引起非线性的原因及其特性，提出了校正和减小非线性的方法，并证实了其有效性．

图像测量技术在非等间隔线纹尺检测中的应用

提出了一种可应用于线纹宽度测量和线纹间距测量时瞄准线纹的图像瞄准方法。该方法的特点是 ,只要线纹成像在计算机屏幕上 ,无需再做机械微动瞄准线纹边缘 ,即可测得线宽或瞄准线纹中心 ,瞄准精度优于读数显微镜 ,且操作非常方便。

激光干涉仪应用于无导轨测距的研究

本文提出了一种使用外差激光干涉仪实现无导轨测距的方法 .该方法动态跟踪测量反射镜 ,使测量信号不中断 ,实现反射镜在一定范围内的非直线运动 .这样 ,拥有双频激光干涉仪的用户 ,再添置一台比较简单的跟踪装置 ,即可用于无导轨测距 ,测量精度可远高于通用测距仪 ,为大型设备现场组装和安装提供了新方法 .

舌簧继电器性能参数智能化测量系统

探讨了舌簧继电器性能参数智能化测量的方法。针对测量的特殊要求，设计了多参数综合测量系统。为了最大程度地减少引线及测量夹具接触电阻的影响，采用了特殊的Ｒ／Ｖ转换电路和测量软件。对测量系统的误差进行了理论分析。实测结果表明，该系统适用于舌簧继电器多参数测量；在３００ｍΩ测量范围内，接点接触电阻的绝对误差和多次测量标准差均小于±１ｍΩ。

锁相倍频式高分辨横向塞曼外差干涉仪

阐述了分裂频率约为100kHz的横向塞曼效应激光器及以其为光源的分辨率为10nm的动态式外差干涉仪。仪器应用了国产锁相环器件,采用了专门设计的前馈控制器,使其锁定范围从±15％扩展到±40％,满足了仪器的技术要求。仪器填补了国内高分辨位移动态测量仪的空白。

磨削机械手约束运动的力/位置混合控制

分析了磨削机械手的运动约束，建立了有约束动力学模型，提出了一种不用力反馈传感器的新型力／位置混合控制方案，并通过仿真验证了该方案的有效性。

双丝导航虚拟导轨技术的研究

对以张力金属丝作为激光测长系统虚拟导轨导航基准的可行性进行了分析,给出了系统的工作原理。为了克服张力金属丝存在的悬垂对导航精度的影响,提出了一种双张力金属丝法对悬垂量进行修正的方法。通过实验验证,该导航系统可在规定精度范围内实现对导航基准的跟踪。

外置式激光跟踪测距系统球形跟踪伺服机构的研究

介绍了外置式激光跟踪测距系统的原理 ,采用球形跟踪伺服机构的设计思想 ,设计了两维旋转跟踪伺服机构 ,并进行了试验研究。试验结果表明该机构具有结构简单、跟踪精度高、动态性能好的特点。

外置式激光跟踪测距系统球形跟踪伺服装置的误差分析

提出一种新的外置式激光跟踪测距系统。该系统根据激光跟踪测量系统的原理和动态响应要求,采用球形跟踪伺服装置的设计思想,设计了两维旋转跟踪伺服装置,并进行了误差分析研究。结果表明,该装置具有结构简单、跟踪精度高、动态性能好的特点,且具有良好的实用价值。

一种降低控制系统随机故障率的控制系统结构

提出一种新的控制系统结构，讨论了系统构成及降低控制系统发生随机故障的原理，阐明了实践中实现这种系统的方法。该结构能够有效地减少控制系统发生偶然故障的概率，并能够在故障发生的情况下，对生产过程提供充分保护和不停机维修控制器。

自移动作业机械断续引导中的走行偏差检测

提出一种引导无导轨自移动作业机械的引导方法。该方法用引导点形成可变更的引导路径。采用盘形磁钢作为引导点，ＨＡＬＬ器件构成的阵列位置偏差传感器组成走行偏差检测系统，进行了仿真计算和实验研究。

舰船电力系统单位功率因数谐波电流检测方法的研究

舰船全电力推进技术的不断发展,使舰船上的谐波问题受到更多的关注。提出将基于单位功率因数(UPF)的谐波电流检测方法用于舰船电力系统,并针对舰船电力系统负载变化频繁的特点,采用基于UPF谐波电流检测的并联型有源电力滤波器对其谐波进行抑制。用移动窗积分取代低通滤波器的改进型UPF检测方法,有效解决了低通滤波器的检测延时问题,改善了检测的暂态性能。仿真和实验结果表明,改进型UPF谐波电流检测方法能实时检测谐波电流,在负载变化时能很快的跟踪,特别适合用于舰船电网谐波检测。

改进的单位功率因数谐波电流实时检测方法

为较好地解决低通滤波器的延时问题,分析了低通滤波器和积分器对谐波电流检测精度和检测响应过程的影响,采用移动窗积分法改进了单位功率因数谐波电流检测法的暂态性能,提出了改进的单位功率因数谐波电流实时检测方法。Matlab/Simulink仿真结果表明该方法提高了传统检测方法的实时性,可较好地跟踪负载的变化。基于数字信号处理器的并联有源滤波器实验验证了该方法的可行性和有效性。

静态锥束CT成像系统的几何标定方法研究

采用X射线源阵列的静态CT成像系统为消除机械运动伪影,提高重建图像质量以及扫描成像效率提供了有效途径。高效、准确的几何标定方法是对X射线源阵列标定的关键。提出通过对一个已知三维标定模板的一次投影成像,采用最小二乘的直接线性变换法实现X射线成像系统的内、外参数准确估计的方法,以此方法用于静态CT扫描成像系统的几何标定。实验和仿真结果表明,该标定方法无需辅助装置,避免了满足要求条件的多次投影成像的过程;不受标定模板空间姿态的限制,一个X射线源与探测器的几何标定只需一次投影成像过程,方法简单、准确、易于操作,适于平面探测器的静态锥束X射线源阵列的成像系统几何参数的准确标定。

编码水准标尺检测的光电瞄准新方法

根据对编码水准标尺条纹图案的分布特征分析,并针对电子水准测量系统对标尺的精度要求,提出了一种多狭缝组合的光电显微镜瞄准检测标尺分划误差的方法。该方法中条纹图案由光学系统成像,并由前置多狭缝光阑的四象限光电池接收,光电池输出信号经处理后产生准确识别条纹中心的瞄准脉冲。该瞄准方法结合双频激光长度测量系统,可以实现编码标尺分划误差的动态检测,代替目前国内对编码水准标尺人工目视检测的过程。实验表明,该新型瞄准方法的瞄准精度优于2.0μm。

激光偏振干涉光路的非线性分析计算

偏振干涉光路两臂光程差的变化和合成干涉信号的相位变化，理论上具有线性关系，可以对引起光程差的任何微小量进行测量。实际上光路光学元件性能及调整并不理想，形成了二者的非线性关系。本文分析计算了各光学元件形成的非线性及这些元件综合形成的非线性，给出了适用于各种情况下的计算公式，并提出了光路的调整方法。

提高图像测量分辨率的一种方法

提出了一种应用概率统计细分提高测长仪器分辨率的方法。将概率统计细分法扩展到图像测量中 ,对被测量图像施加一种随空间变化的扰动 ,可使图像法测量尺寸及瞄准被测物的分辨率显著提高。实验结果表明 ,这种细分方法的非线性误差小于像素当量的 5% 。

舰船电力系统谐波的产生、危害和抑制

新概念武器和全电力推进技术的上舰使用,使舰船的战斗力和生命力发生了革命性的飞跃。研究了现代舰船电力系统的构成、运行特点及面临的谐波污染问题,分析了谐波产生的原因及对舰船电网造成的危害。针对性地提出用并联型有源电力滤波器抑制舰船电力谐波,并对其补偿机理和特性做了说明。与传统方法相比,该法响应速度快,稳定性好,在舰船上具有较好的实用价值和应用前景。

近红外光谱烷烃类气体定量分析系统的研究

介绍了一种近红外光谱烷烃类气体在线定量分析测量方法。该方法以单片闪耀光栅为核心构成分光系统,分析计算了分光系统的关键参数,设计构建了硬件系统平台,完成了窄带光束实验测试和烷烃类七种单组分气体光谱探测实验。实验表明,入射狭缝为2mm时,分光系统在中心波长1200～1800nm波段内能够分离谱宽为10nm的窄带光束,出射光束中心波长步进扫描步长优于0.1nm。光谱探测实验证实七种气体在1600～1800nm波段内存在较强的特征谱线,但存在严重的交叉混叠现象。甲烷谱线位置与HITRAN光谱数据库相吻合。实验结果表明该方法有可能用于混合气体探测,且结构简单、成本低廉,为后续研究提供了技术储备并明确了研究方向。

基于UPF的谐波电流检测方法的研究

将功率因数的概念引入有源滤波器的控制中,建立了基于单位功率因数(UPF)的谐波及无功电流检测的数学模型.给出了检测电路中低通滤波器的设计方案,分析了滤波器的类型、阶数及截止频率对检测精度和检测系统响应过程的影响.最后利用MATLAB/SIMULINK对检测方法进行仿真,并通过基于DSP的并联有源滤波器实验装置验证了该检测方法的可行性和有效性.