基于闭环式“四维”教学体系的课程思政改革路径研究

对理工科进行课程思政教学改革,是培养具有家国情怀、德才兼备的应用型高素质人才的需要,更是实现中国式现代化建设强国的需要。当前,理工科课程思政教学存在教学元素单调、教学方式低效、评价指标单一等问题,导致思政育人效果较弱。为此,研究以中国计量大学的计量学基础特色课程为例,从强化教师思政教学水平、深化挖掘课程思政元素内涵、优化思政教学方式、丰富课程评价体系四个维度进行课程思政教学的改革,创新提出闭环式“四维”教学体系。实践证明,该方法有效提升课程思政教学过程中元素挖掘、内涵剖析、思想传达等环节的理论深度,推动实现课程思政和专业知识的有机融合,并以正反馈的方式持续促进课程思政教学体系优化。

标准电容器内电极形变差异对电容影响研究

电极位移法是一种关注内电极位移量的高压标准电容器电压系数测量方法。该方法认为内电极顶面在水平方向上的位移量与电容量存在函数关系,却未考虑引起内电极形变的作用力类型。由于不同作用力下内电极挠度分布并不相同,故不同力产生相同的内电极顶面位移量时,实际电容量却存在差异,这就有可能影响电压系数测量的准确度。为研究这种差异,文章对一台悬臂梁式400 kV高压标准电容器进行了仿真和实验。结果表明,在20 kV~350 kV电压变化范围内,电容器内电极顶面最大位移量为52μm,电压系数最大为13.8×10^(-6)。其中,不同力作用下,内电极挠度分布存在差异,但导致的电压系数不确定度仅为0.098×10^(-6)。因此在考虑高压标准电容器的电压系数最大允许误差为10-6量级时,内电极形变差异对电压系数测量实验的影响可以忽略,从而验证了电极位移法的可靠性。

基于WOSA-BP的车辆动态称重算法研究

测量精度一直是影响车辆动态称重系统有效可靠性的主要因素。针对车辆动态称重系统测量精度较低这个问题,提出了一种基于鲸鱼优化(Whale Optimization Algorithm,WOA)算法和模拟退火(Simulated Annealing,SA)算法混合优化的BP神经网络(Back Propagation Neural Network)动态称重模型。首先,简单介绍了动态称重系统的结构和原理。然后,通过小波变换对动态称重系统的采样信号进行过滤重构处理,经过计算得到的动态车重、车速和轴数作为BP神经网络模型的输入参数。其次,建立了一个由WOSA算法优化的BP神经网络来预测实际车辆总重和轴重。最后,比较了WOSA算法优化的BP神经网络模型的预测能力并得出结论。仿真结果表明,WOSA-BP车辆动态称重模型收敛速度快,精度高,最大总重的相对误差为0.58%,最大轴重相对误差为6.73%。

基于Duhem前馈逆补偿的压电陶瓷迟滞非线性自适应滑模控制

针对压电陶瓷的动态迟滞非线性,研究了基于Duhem逆模型前馈补偿的滑模自适应控制策略。首先,利用多项式逼近Duhem模型中的未知分段函数f(.)和g(.),采用递推最小二乘法进行系统辨识,并求取逆模型,将其作为前馈控制器。考虑压电陶瓷迟滞非线性随输入信号频率变化,且难以完全抵消,模型参数存在不确定性等问题,设计一种自适应滑模控制律,利用Lyapunov稳定性定理及仿真实验证明了该控制律可以使系统全局渐进稳定。最后,进行了压电陶瓷迟滞补偿实验和位移跟踪实验。实验结果表明,前馈逆补偿控制下的压电陶瓷位移迟滞量减小了96.1%。与直接控制相比,前馈逆补偿控制下位移跟踪的最大绝对误差减小了27.0%,平均绝对值误差减小了17.9%,具有更好的跟踪精度和动态性能。

Phase control of ellipsometric interferometer for nanometric positioning system

Development in industry is asking for improved resolution and higher accuracy in dimensional metrology. In this paper,we proposed a control displacement method based on a polarization ellipsometirc interferometer and phase-locked loop technique. The proposed principle was set up. The experimental results of step and step displacements with a step value of 5 nm were presented. We also analyzed the resolution,the potential minimal displacement of the established system. The results show that the position error induced by the ellipticty deviation of the light beam becomes negligible thanks to our signal processing circuit with high-order filter. This method could be useful for many applications in nano dimensional metrology and semiconductor industry.