室温连续中红外量子级联激光器驱动电源的研制

为了满足中红外波长调制光谱技术中室温连续中红外量子级联激光器的驱动要求,设计并研制了一种量子级联激光器驱动电源系统.首先,设计了直接数字合成模块来产生直流、锯齿波和正弦波的叠加驱动信号以调谐激光器的电流,进而调制其输出波长;其次,设计了高速(约40ns)过流保护电路,配合电压深度负反馈原理,保证激光器工作的可靠性,提高激光器电流的稳定度;再次,将比例-积分-微分软件算法与温度模拟控制电路相结合,在简化电路结构的同时,有效地控制和稳定激光器的温度,防止因温度变化造成激光器输出波长的漂移和发光功率的波动.利用该驱动电源系统对中科院半导体所研制的中心波长为4.76μm的量子级联激光器做驱动测试,结果表明:驱动电源系统电流调节的线性度为0.0068%,驱动电源的长期(240h)电流稳定度为4.99×10-5,量子级联激光器的光强稳定度为5.07×10-4,控温稳定性为0.01℃,温度稳定时间为17s;当量子级联激光器的驱动电流为330mA,温度为21℃时,在240h内峰值波长的漂移为±0.02nm.

基于谐波减速器的助力自行车驱动方法研究

针对轮毂直驱电机效率较低、爬坡性能较差等问题,通过分析不同工况下助力自行车的运动状态建立助力自行车的动力学模型,并计算匹配中置电机性能参数。研究设计助力自行车专用谐波减速器,并分析该专用谐波减速器的传动效率,提出一种新型助力自行车中置驱动方法。研究表明该中置驱动方法传动效率较高、传动性能较好,可为现有产品的改进提供理论依据与参考。

乒乓球正手和反手中远台拉冲技术的运动学特征对比分析

运用瑞典Qualisys三维运动捕捉系统对11名优秀男子乒乓球运动员正手中远台拉冲和反手中远台拉冲的技术动作进行测试与分析。结果表明:正手中远台拉冲提高挥拍速度的主要环节在于转腰和挥大臂,其次为收前臂和甩腕;反手中远台拉冲提高挥拍速度的主要环节在于甩腕和伸肘,转腰的作用较小,其主流技术动作并没有充分发挥出转腰和挥大臂的作用;正手中远台拉冲之所以能获得较大的挥拍速度主要在于其肩部的转动(即转腰的发力)和挥大臂这两个环节明显优于反手;若反手中远台拉冲时稍向非持拍手侧引拍并适当加大肩背部的反转幅度,其在挥拍击球时能更充分地发挥转腰和挥大臂的作用,可以进一步提高反手中远台拉冲的击球质量。

城市道路路段行人过街信号设置研究

现行规范对路段行人过街信号的设置条件缺少定量分析与理论依据,为保障路段行人过街安全,研究行人过街等待时间、行人安全度及行车延误对行人过街信号设置的影响。基于哈尔滨市某双向6车道主干路无信号人行横道的调查数据,分别构建行人过街等待时间与机动车流率、交通冲突时间与行驶速度、行车延误与过街行人流率的关系模型。以45 s作为过街行人忍受时间阈值,计算得到设置路段行人过街信号的机动车流率条件为1200辆·h-1;以1.3 s作为交通冲突时间阈值,得到对应的机动车行驶速度条件为55 km·h-1;以不同服务水平对应的行程车速为依据,给出设置路段行人过街信号的过街行人流率条件。

信号灯对路段行人过街的影响研究

路段过街行人与直行机动车之间的冲突不仅增加了机动车的延误,也增加了机动车-行人事故发生的风险,而安全设施的设置对行人过街特性和机动车的驾驶特性有重要的影响,对此进行研究可为道路的安全审计和安全改造提供参考。

中频淬火机床中V型滚的特性分析

本文以V型滚在ZZJS四杆中频淬火机床中的应用为例,对V型滚的特性进行分析。通过建立数学模型,确定设计参数,对V型滚结构进行优化设计,并对V型滚的主要失效形式进行简要分析。

纳秒级窄脉冲QCL高精度驱动电源

为了能够利用郎伯-比尔定律和红外光谱法基本原理应用于中红外一氧化碳气体检测,设计了一种纳秒级窄脉冲量子级联激光器(QCL)高精度驱动电源。本系统主控制器模块以TMS320F28335处理器为核心微控制器,硬件电路以双闭环控制系统来提高驱动电源的精度和稳定性,软件算法采用数字PID来实现频率、占空比、幅值均可调节的恒定驱动电流。利用本驱动电源对中心波数为4.65微米的QCL激光器进行驱动实验。结果显示,该系统线性度为99.95%,长期输出电流稳定度达到8×10-5,可应用于中红外一氧化碳气体检测。

中红外量子级联激光气体检测系统

为了满足基于室温连续量子级联激光器(QCL)的中红外气体检测系统的需求,研制了板级量子级联激光器的驱动电路以及谐波锁相放大电路。通过信号发生电路产生高精度的直流偏置信号、低频锯齿波扫描信号和高频正弦波调制信号,控制激光器的工作电流,进而扫描/调制激光器的输出波长;为了探测痕量气体吸收光谱的二次谐波信号,并获得较高的信噪比,研制了锁相放大电路,主要包括倍频电路、正交转换电路和数据转换电路;为了提高系统的稳定性和可靠性,研制了高稳定性的线性供电电路以及保护电路.采用中科院半导体所研制的波长为4.76μm的QCL作为光源,开展了电学系统的功能验证实验以及气体检测实验.实验结果表明:QCL驱动电路线性度为0.006 3%,长期电流稳定度为5.0×10^(-5),QCL光强稳定度为5.07×10^(-4);锁相放大器系统具有较高的稳定性和较低的误差,一次谐波的最大误差在2.4%以内,二次谐波的最大误差在5.5%以内.通过动态配气方式开展了低浓度一氧化碳(CO)气体检测实验,在0~100×10^(-6)范围内,二次谐波信号的幅值与CO气体浓度具有较高的线性度(拟合优度>0.99),表明所研制的电学系统具有良好的稳定性和可靠性,为中红外CO气体的检测提供了安全可靠的保障.

煤巷导硐法快速掘进实施方法及效果

阐述了恒源公司掘进三队通过优化劳动组合、优化生产工艺、优化业务流程,优化薪酬激励机制,在公司45采区455风巷施工中,应用了机械化配套、煤巷导硐法快速施工作业线,在围岩复杂、运输紧张的条件下,取得了月进尺410m的好成绩。

双马达驱动转台中框的模态与变形分析

为了分析双马达驱动系统的输出力矩对考虑弹性的转台中框变形的影响,采用ANSYS有限元工具对转台中框进行了模态分析.利用ADAMS软件的柔性模块,基于模态的线性叠加方法,研究了双马达输出力矩在同步和不同步驱动情况下的转台中框变形响应,分析了转台框架变形的原因.仿真结果表明,合理地施加双马达输出角加速度以及保证双马达输出完全同步转矩可以有效抑制转台中框的变形.

近30年来川中紫色丘陵区土壤碳氮时空演变格局及其驱动因素

基于1981年全国第二次土壤普查数据和2012年555个表层土壤实测数据,探讨近30年来川中紫色丘陵区土壤碳氮时空演变特征及其驱动力。运用方差分析和回归分析对比了地形、成土母质、土壤类型、土地利用方式、植被对土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)时空演变的影响。结果表明研究区1981年和2012年表层SOC含量上升110%,TN含量上升27.27%,变异系数均呈下降趋势。近30年来,SOC、TN由于受结构性因素和随机性因素共同影响变为更倾向于受随机性因素的影响,时空演变上大部分区域SOC、TN含量均有增加。近30年来土地利用方式对研究区SOC、TN时空变异的影响增强并成为主导因素,土壤类型的影响下降,地形因子的影响程度大幅下降而植被贡献率上升。全区碳氮含量及碳氮比值上升,碳氮之间的相关系数有所下降。

直驱风电系统三电平变流器的设计与仿真

多电平逆变器适合大容量、高压的场合,得到了越来越多的应用。本文对三电平逆变器SVPWM调制手段进行了深入研究,同时对三电平逆变器中点电位平衡的问题也进行了探讨。由于中点电位的不平衡是钳位式三电平逆变器运行过程中比较严重的问题,对此本文分析了大、中、小矢量对中点电位的影响,找到哪些矢量能够影响中点电位的波动,并得出通过对成对小矢量的作用时间分配能够控制中点电位的结论。最后通过对系统的仿真,验证了算法的可靠性。

采用IGBT的正弦波中频逆变电源

介绍了用 IGBT 作功率器件的中频逆变电源,对电路的工作原理进行了详尽的分析。

一种用于激光清洗的多支路微秒级激光器驱动电源及控制技术的研究

在激光清洗技术中,为了解决采用单一激光器清洗效果不佳的问题,研制了一种多支路微秒级激光器驱动电源。在硬件方面,该驱动电源采用时分复用控制技术,使各支路的驱动电流在时间上错开,达到互不影响的效果。在软件方面,对MOSFET传输特性数据进行分段拟合,提升了驱动电流线性度。通过性能测试实验表明,驱动电流线性度优于99.97%,长期稳定度优于4×10-5,具备驱动4种不同波长的中红外量子级联激光器的能力。最后,利用其对腐蚀的镀锌钢材料进行清洗测试,基本达到除锈的效果,验证其在实际应用的可行性。

隧道预制中隔墙的拼装施工机械设计

上海市轨道交通11号线南段工程首次在大直径盾构隧道内采用预制拼装式中隔墙。根据施工现场要求,拟定了预制中隔墙拼装机总体设计思路及总体形式,进行了动力及驱动计算,并针对不同的施工工况进行了拼装机稳定性分析。经综合设计计算后,拼装机性能满足各种施工工况的要求。

威海地区中全新世聚落遗址时空分布及驱动因素

本文通过ArcMap软件对威海地区中全新世聚落遗址的高程、坡度、坡向、濒河度等指标进行深入研究,分析该时期研究区的聚落遗址分布规律,结合中全新世研究区的环境变化背景,讨论威海地区中全新世聚落遗址时空分布及驱动因素。研究表明:(1)威海地区中全新世聚落遗址文化序列为后李文化—大汶口文化—龙山文化—岳石文化,与山东新石器文化序列相比缺少北辛文化,遗址数量随时间推移大致呈先增后减再增的右倾斜“N”型。(2)威海地区中全新世聚落遗址在高程、坡度、坡向及濒河度等存在一定的规律性。聚落遗址多集中分布于高程>30 m坡度在0°—4°的平缓地区,从坡向上看,聚落遗址大多分布在东南、南、西南方向的阳坡,占遗址总数的58.1%,从濒河度上看,聚落遗址都在距河流<1.5 km的范围。(3)威海地区在中全新世前期开始出现人类活动(后李文化,8.5—7.5 ka BP),随着中全新世大暖期的到来,气候总体进入温暖期,整体较为温和,优越的自然条件促进了大汶口文化(6.3—4.6 ka BP),发生在5.0—4.0 ka BP的海侵事件可能是导致大汶口文化衰减的主要原因,并限制了后期龙山文化(4.6—4.0 ka BP)的发展,与其他研究不同的是,尽管4.0 ka BP以后,气候开始恶化,但是海平面下降为威海地区人类发展提供了更为宽阔的空间和肥沃的土壤,而且古河道为古人类生存和生活提供了坚实的保障,由此优越的自然条件促进了岳石文化(4.0—3.5 ka BP)的发展。

中中新世气候适宜期全球变暖背景下亚洲内陆干旱区古气候演化特征及驱动机制

中中新世气候适宜期是新生代全球降温趋势下一次强烈的全球升温事件,其气候状态被认为是未来全球变暖最可能达到的状态。亚洲内陆干旱区是全球典型的中纬度干旱区,其干旱化过程对人类生存环境影响最为深刻、最为直接。在全球变暖背景下,叠加人类活动的影响,干旱区变得更加脆弱,其扩张或变迁都会直接影响人类的生存和可持续发展。探讨亚洲内陆干旱区在中中新世全球气候变暖背景下的气候演化历史,对未来气候变暖模式下干旱区的气候变化预估提供重要参考。本文梳理了亚洲内陆干旱区典型盆地现有中中新世期间古气候演化研究结果,通过环境磁学参数、孢粉、同位素等多种气候代用指标的综合分析,发现在中中新世期间,多数地区呈现湿润化,但开始的时间有所差异,同时,少量地区呈现持续干旱化的现象。另一方面,对中中新世适宜期形成的主控因素依然存在较大争议,有的学者认为哥伦比亚玄武岩喷发是主要因素,有的学者认为构造活动是主要因素。要解决上述争议,需要获取更多具有精确年代控制的高分辨率记录,以确定中中新世升温事件的起始响应时间。通过正确解译气候代用指标,特别是对古气候变化响应最为直接和敏感的孢粉,以及环境磁学参数和地球化学比值等蕴含的古环境信息,厘清各种因素对气候变化造成的影响,揭示亚洲内陆干旱区中中新世气候适宜期气候演化的驱动机制。

长江中游地区城市建设用地利用效率及驱动机理研究

本文基于DEA-ESDA-GWR研究框架,全面分析了2000-2012年长江中游地区41个城市建设用地利用效率的总体特征、区域差异以及时空演化格局,探究了经济发展水平、城镇化水平、产业结构、政府干预程度、外商投资水平等5因素作用于城市建设用地利用效率的驱动机理。结果表明:1长江中游地区城市建设用地利用效率总体平均水平较高且呈现不断上升趋势,差异性显著,城市建设用地利用效率与经济发展水平表现为相一致的不平衡性;2长江中游地区城市建设用地利用效率表现强烈的空间关联特征,2004年以前表现强烈的空间正相关,2004年以后演变成强烈的空间负相关,各城市随年份演进呈现不同的空间分布格局;3长江中游地区城市建设用地利用效率变化是各影响因素综合驱动的结果,经济发展水平、政府干预程度、产业结构对城市建设用地利用效率产生正向促进作用,而城镇化水平、吸引外商投资水平对城市建设用地效率产生的影响以2008年为分水岭,影响由负变正。其中城镇化水平、产业结构以及吸引外商投资水平是造成长江中游地区城市建设用地利用效率时空格局分异与演变的关键驱动因素。