一、Variable Frequency Harmonic Oscillator in an Electromagnetic Field（论文文献综述）
贾金亮[1]（2022）在《轧机新型扭振遥测系统及抑振控制研究》文中指出随着轧制高强度薄带钢产量和质量的不断提高,轧机承受的负荷也随之增加,造成主传动机电系统频繁出现事故,特别是近年来连轧机的扭振问题尤为突出。针对轧机扭振的抑制措施,根据电机电流计算轧机电机输出扭矩信号难以实现有效的抑振控制,因此,在线实时监测主传动系统扭矩信号并将其引入抑振控制系统成为解决此难题的关键。目前国内针对轧机扭振在线监测研制的高频感应供电式扭振遥测系统,其中高频感应供电装置静止电源环和旋转接收环不但要求同轴同心放置,而且需要保证7-10mm间隙,存在诸多现场安装、校准、调试和维护不便的缺点。因此,轧机扭振在线监测系统的电能供应是制约其长期在线监测的瓶颈和难题,亟需得到解决。本课题根据轧机现场安装环境的特点,研制一种新型轧机扭振遥测系统。针对轧机扭振遥测系统特殊的应用场景,致力于解决传统轧机扭振遥测系统安装、校准、调试、维修不便和供电不稳定的难题,将所研制的新型轧机扭振遥测系统应用于轧机主传动抑振控制并提出一种基于实测扭矩信号和自抗扰控制的少外扰主动抑振措施。本文主要的研究工作如下:（1）现有轧机扭振遥测系统存在的问题现有轧机扭振遥测系统运行过程中存在内外环位置偏移导致耦合结构电磁参数变化引起系统谐振点改变,以及安装、校准、调试、维修不便的问题。针对旋转轴类设备应用场景的特殊性,根据轧机扭振遥测系统现场工作环境特点,提出一种新型耦合结构轧机扭振遥测系统,一次侧多绕组线圈形式拓宽了系统调谐范围,U型铁心将磁场束缚在一次侧和二次侧线圈之间,增强了线圈之间的磁场分布,提升了线圈耦合效果,一次侧和二次侧耦合线圈垂直放置能够解决传统同轴放置耦合结构一系列应用难题,基于有限元仿真和实验验证了新型轧机扭振遥测系统具有更好的稳定性。（2）旋转轴扭振遥测系统供电研究a.针对铁磁性金属介质影响下无线电能传输系统电磁参数变化引起的失谐问题,以及涡流效应产生的电能损耗,根据电磁学理论建立铁磁性金属介质影响下轧机扭振遥测系统无线电能传输电磁耦合数学模型,推导出系统关键参数解析表达式,揭示了铁磁性金属介质对无线电能传输系统涡流效应和电磁参数影响机理,该建模方法不但能够反映系统电磁耦合特性,还能根据模型进行系统的具体参数设计和能效优化控制。b.针对系统阻抗变化影响系统传输效率和功率的问题,根据系统电路拓扑结构,分析系统的阻抗特性,利用史密斯圆图设计阻抗匹配策略,并计算出满足阻抗匹配条件的外围电路参数。深入分析铁磁性金属介质影响下轧机扭振遥测系统耦合结构无线电能传输特性,揭示了其谐振机理和频率分裂现象产生机理,得到系统最大效率传输的影响条件,并提出能够准确跟踪最大传输效率谐振频率点的二次侧电流相位频率跟踪策略,解决了传统跟踪一次侧电流易跟踪分裂谐振频率点导致系统不能工作在最大传输效率的问题。c.为了适应轧机扭振遥测系统的应用场景,建立铁磁性金属介质影响下的无线供电系统模型,通过ANSOFT Maxwell仿真软件建立系统三维模型,仿真分析了铁磁性金属介质对系统传输特性的影响结果,根据分析结果提出抑制涡流现象的磁屏蔽措施,并通过仿真和实验验证该措施可以明显改善铁磁性金属介质下涡流效应所带来的不利影响,实验结果表明磁屏蔽措施可以使系统涡流损耗有效降低31%左右。d.建立无线电能传输实验平台验证系统设计方案的可行性,新型轧机扭振遥测系统无线电能传输方案是针对轧机扭振遥测系统特殊工作场景设计的一套无线电能供应方案,系统设计包括:电磁耦合机构设计、逆变电源设计、整流电路设计、频率跟踪控制电路设计、阻抗匹配电路设计。最终通过实验证明了系统的有效性,实验结果表明磁屏蔽措施和频率跟踪控制策略能使系统在金属介质影响下的整体传输效率提高43%左右。（3）搭建扭振遥测系统信号传输系统扭振遥测系统监测轧机主传动系统扭矩信号需要以无线信号传输的形式从轧机传动轴传输到地面主控单元,选用WIFI通信保证了扭矩遥测系统扭矩信号稳定近程传输的要求。为了减少系统能耗,本文选用双串口通道WIFI模块实现双路信号的无线传输,既保证两路信号互不干涉的高效传输,又能将系统功耗降到最低,从而降低了无线供电的负担,实现了 WIFI通信下的信号传输功能。首先WIFI模块发射端通过采集二次侧频率跟踪输出信号和传动轴上扭矩电压信号,然后以WIFI无线通信模式传递到WIFI模块接收端。由于PLL输出和应变片的传输都是模拟信号,需要通过ADC转换处理后将结果发送至MCU,从而通过WIFI串口模块实现信号的无线发射。地面上主控单元接收信号后将扭矩信号还原,再通过网络传给计算机进行采集、显示和分析。（4）轧机扭振抑制装置研制将所研制的新型轧机扭振遥测系统应用于轧机主传动抑振控制研究并提出一种基于自抗扰控制的抑振措施。基于理论研究和对实测轧机扭矩信号进行分析,提出热连轧机振动能量主要由主传动电机提供,进而提出将轧机主传动系统扭矩信号引入到抑振控制系统中以实现对轧机传动系统扭矩波动抑制从而实现消减振动的目的。通过仿真和试验验证了扭振抑振措施的良好效果,大大缓解了轧机振动现象,为轧制高品质薄带钢提供了保障。本研究为轧机扭振遥测系统提供一种新型无线供电方案,解决了传统轧机扭振遥测系统的安装、校准和拆修难题,为旋转轴引起的一次侧和二次侧线圈位置偏移和失谐提供了解决方案。将实测扭矩信号引入到轧机主传动系统抑振控制中,提升了轧机主传动系统抑振效果,为轧机主传动系统扭振监测和扭振抑制提供了保障。
颜佳伟[2]（2021）在《高重复频率自由电子激光的新机制研究》文中提出由于具有短波长、高峰值亮度、全相干、短脉冲等优越性能,X射线自由电子激光（XFEL）已经成为生物、化学、材料科学、凝聚态物理等多个学科领域的关键工具。近年来,为了获得高平均功率的辐射脉冲同时提高装置的可用性,基于超导直线加速器的高重复频率XFEL被提出并迅速成为领域前沿。高重复频率XFEL将极大的拓宽FEL的应用范围,但同时也带来了一系列的挑战。连续波XFEL很难通过改变加速结构的触发频率等传统方法来实现束团的能量控制,这限制了各条波荡器线的辐射波长调节范围。在本论文中,我们首次提出并设计了一套束流能量控制系统以实现在连续波XFEL中逐束团的能量控制。基于上海高重复频率硬X射线FEL装置的模拟结果表明,这套装置可以实现在1.5到8.7 Ge V之间连续的能量调节。超大带宽XFEL是近年来提出的新运行机制,对X射线谱学与晶体学等实验有着重要意义。对于高重复频率XFEL的关键问题是,如何在不改变已有装置布局与元件的前提下,获得带宽尽可能大的XFEL辐射脉冲。在本论文中,我们首次将高维多目标优化算法NSGA-III用于加速器领域,对过压缩运行模式的工作点进行系统设计,从而优化最终的输出带宽。由于缺乏具有高峰值功率且高重复频率的种子激光系统,外种子型XFEL很难高重复频率运行。在本论文中,我们首次提出相干能量调制的自放大机制用于将初始的能量调制放大1-2个数量级,从而极大的放松对种子激光的要求。基于上海软X射线自由电子激光装置已有的条件,我们完成了这个机制的原理性验证实验并且实现了对初始相干能量调制超过25倍的放大。在实验中,我们仅利用了1.8倍切片能散的能量调制实现了单级HGHG的7次谐波辐射与两级级联HGHG的30次谐波辐射。这是目前国际上“谐波次数/调制深度”的最好结果。该实验为未来建设兆赫兹量级的外种子型XFEL铺平了道路。激光与相对论电子束团在波荡器中持续的相互作用是XFEL的基本原理。在本论文中,我们首次在实验上验证并测量了激光与电子束在单块二极磁铁中的相互作用,揭示了最基本的FEL过程。此外,基于相干能量调制的自放大机制,我们实验证明了在二极磁铁中获得的能量调制可以用于单级HGHG的6次谐波辐射。该实验说明二极磁铁可以用来作为引入激光-束流相互作用的新工具,从而实现更加紧凑的激光加热器或者适用于激光等离子体加速器的调制段。这为设计未来的新型相干光源提供了新思路。
刘洋[3]（2020）在《生物医用高效率磁谐振无线能量收发芯片研究与设计》文中认为随着智慧医疗、智能健康的快速发展,应用于穿戴式/植入式生物医用设备的无线能量传输技术具有重要研究价值。现有无线能量传输的方式分为磁谐振式、磁感应式、电场耦合式、微波辐射式和超声波式。其中磁谐振式以其传输距离远、绕射强、辐射低、功率覆盖范围广和可广播式供电等特点,在生物医用设备中广泛应用。考虑到生物体的移动性、安全性以及植入式设备的空间局限,磁谐振无线能量传输技术在输出功率、效率、传输范围和体积等方面存在技术挑战。本文提出了一种高效率高集成度磁谐振无线能量传输总体解决方案,基于该方案,研制了2套无线能量收发系统:针对大功率应用,提出了一套基于前馈型恒压/恒流控制的升压式大功率无线能量收发系统,解决升压式结构环路稳定性问题;针对小功率应用,提出了一套自动跟踪分裂频率的宽范围小功率无线能量收发系统,实现宽耦合范围和负载范围的无线能量传输。基于0.18μm CMOS工艺,对上述两套系统的关键芯片进行了流片验证。1.研发的升压式大功率收发系统芯片集成了高效差分Class-D功率放大器、串联谐振有源整流器、前馈型恒压/恒流控制升压式DC-DC转换器等关键电路。芯片测试结果表明,当工作频率为6.78MHz,在15mm的传输距离上,最大输出电压为4.2V,最大输出功率为1.6W,整流效率为94.94%,转换效率为85.44%,整个系统效率为53.82%。发射和接收的芯片面积分别为0.59mm2和0.65mm2。系统符合A4WP充电标准,满足除颠器、人工心脏等大功率医用设备供电需求。其主要创新点如下:（1）提出整流器和升压式DC-DC转换器相结合的能量接收拓扑,构建前馈型控制机制,创新性地利用前级输出电流不随负载和充电时间变化的特性,产生后级DC-DC转换器所需的占空比,无需传统的输出电流检测和反馈机制,在保证控制环路稳定性同时,实现了无线恒压/恒流充电。（2）提出串联谐振有源整流器的反向电流补偿技术,通过在比较器的输入端引入失调电压,补偿反向电流,提高了能量转换效率;同时针对过补偿问题,引入抑制多次导通的逻辑控制电路,实现了无线能量高效、可靠接收。该技术还可用于并联谐振有源整流器。2.研发的宽范围小功率收发系统芯片集成了自动跟踪分裂频率的恒压发射电路、自动幅度控制电路和并联谐振有源整流器等关键电路。芯片测试结果表明:工作频率为1～13.56MHz,当负载为500Ω时,在5～15mm的传输距离范围内,传输效率保持80.15%以上,最大转换效率为90.94%,且最大输出功率为24.59m W;当传输距离为10mm时,在50～1000Ω负载范围内,输出电压基本保持3.7V不变,最大输出功率为129.7m W。发射和接收的芯片面积分别为0.31mm2和0.37mm2。系统满足脑电采集、视觉假体等小功率医用设备供电需求。其主要创新点如下:（1）基于电路模型和耦合模模型,分别推导传输效率、输出功率、输入输出电压比与耦合距离及负载的理论数学关系,两套理论结果均得出宽耦合、宽负载范围的传输条件是系统工作频率等于分裂频率,理论结果的一致性进一步表明传输条件正确性。（2）提出基于电感电容振荡器结构的新型线圈驱动方式,以及功率和效率自适应调节机制,无需传统功率放大器、额外的功率调节和最大效率追踪电路;同时在振荡器的输出引入自动幅度控制,保证发射电压恒定。当耦合距离或负载发生变化时,利用变压器耦合的双模振荡器工作在分裂频率的特性,系统自动调节工作频率至分裂频率,一方面,保证了在宽耦合范围内,传输效率和输出功率保持恒定;另一方面保证在宽负载范围内,输出电压恒定。本论文所研制的两套无线能量传输系统,不仅可满足生物医用设备的供电需求,还可以为无线电力传输、携能通信等领域提供一定的技术参考。
耿和平[4]（2020）在《基于加速器的带轨道角动量X射线相关探索研究》文中指出带轨道角动量（Orbital Angular Momentum-OAM）的涡旋光束具有的特点是其相位Φ会沿着传播方向的轴线关于方位角φ呈现螺旋形结构分布Φ=lφ,存在相位奇异点,并且每个光子带有lh的轨道角动量。可见光波段的带轨道角动量涡旋光在微观操控、微型机械、成像、通讯、量子纠缠等方面已经有很广泛的应用。随着第四代光源——X射线自由电子激光（X-ray Free-Electron Lasers-XFELs）的蓬勃发展,XFEL产生的这种具有超高峰值亮度、超短脉冲以及极好相干性等优越特点的X射线可以在超小空间（nm）和超快时间（fs）尺度下探测物质结构,并在原子分子物理、凝聚态物理、结构生物学、表面催化与超快化学、材料科学等前沿科学领域有不可替代的重要作用。将具有独特性质的带轨道角动量涡旋光拓展到X射线波段甚至γ射线波段,可以有效结合两者特点,在近几年已经成为国际上热门的研究课题,带轨道角动量X射线（X-ray Carrying OAM-XOAM）在衍射成像、超快磁学、X射线轨道圆二色谱学等方面有着卓越的应用前景。据此,我们提出基于上海软X射线自由电子激光装置（the Shanghai Soft X-ray FEL-SXFEL）产生XOAM的方案。本方案的创新点主要有:1、根据国内外产生OAM现有方法,分析总结出最适合SXFEL来产生XOAM的方法;2、提出了在SXFEL现有SASE装置后端直接添加两段螺旋型波荡器的方法来产生XOAM,能够降低成本,并且提高效率;3、使用本方案能够产生用于研究磁性材料磁结构尺寸的高能量（波长约为～1 nm）的XOAM射线。在方案设计过程中,我们总结目前国内外产生XOAM的各个方法,并对本方案的理论过程进行了较为深入的研究,通过模拟计算得到了稳定性好、波长为～1 nm的XOAM。为了使装置小型化,能在实验室产生高能量的XOAM,我们结合激光康普顿散射（Laser Compton Scattering-LCS）方法,使用圆偏振激光与相对论性电子相对碰撞时的LCS的非线性过程,通过理论分析和模拟计算,得到了 keV量级的X射线涡旋光。为后期实验室开展高能量X/γ射线涡旋光的科学应用提供可能性。
李春辉[5]（2020）在《导体高频趋肤效应测试系统研究》文中研究指明导体通过交变电流时,由于电磁感应的作用使横截面电流趋于表面分布,产生“趋肤效应”。趋肤效应的存在,使导体自身阻抗随着信号频率的增加而变大,导致传输损耗变大。国内外研究人员对趋肤效应的理论和测量进行了大量研究,现有研究方法可归纳为间接电阻测量法和直接电流测量法。间接电阻测量法主要是利用等效串联电路去测量导体整体在趋肤效应影响下内阻的变化。直接电流测量法则是将测试导体选择成粗导体,在其端面不同半径方向引出测量线,进行直接测量,从而分析趋肤效应对导体电流产生的影响。本文首先介绍了趋肤效应的产生原理、趋肤效应的电流密度分布规律及趋肤深度的概念。在此基础上,设计了一种能同时兼容两种测量方法的测试系统,以满足不同趋肤效应测量方法的综合分析需要。详细进行了系统方案设计,重点介绍了高频可变信号源、稳幅、功率放大、峰值检测、测试模型和系统监控方案。针对硬件电路设计,在器件选型基础上,介绍了基于DDS的任意波形发生器、峰值保持、STM32、通信及电源等电路的原理图设计和PCB设计制作。针对软件设计,详细介绍了基于时间片轮转调度机制的STM32程序设计、基于状态机的通信程序设计、基于Lab VIEW可视化上位机监控软件设计及上下位机通信协议设计。接着,在软硬件设计基础上,进行了系统制作实现。详细介绍了高频DDS信号源电路、峰值检测电路、功率放大电路等调试过程中关键点的波形,分析了电路调试过程中碰到的问题及其解决方法。并介绍了上位机软件和下位机软件调试方法及调试中出现的问题。最后,利用制作的测试系统,进行了两种测量方法的趋肤效应测量实验,对测量结果进行了详细的分析。其间,针对直接测量法中,导体外表面存在的“端面效应”问题,提出了一种埋孔测量法,并进行了详细测量模型制作。此外,为探究导体横截面上电流密度分布情况,基于ANSYS Maxwell有限元仿真软件对高频时导体内的趋肤效应进行仿真,给出了详细仿真分析结果。实验表明,测试系统工作正常,软硬件可靠,实现了两种测量方法下,对不同频率下导体趋肤效应的测量分析,达到了预期目标。
彭志刚[6]（2020）在《保偏光纤锁模脉冲注入的高重频单晶光纤再生放大器研究》文中研究表明超短脉冲激光器凭借窄脉冲宽度、高单脉冲能量、高峰值功率等优点,是卫星激光测距、微纳加工、激光手术等应用的重要工具,是中红外光参量啁啾脉冲放大、光学频率疏、阿秒产生等前沿性研究的基础。随着激光技术的日益发展,以晶体材料为增益介质的超短脉冲激光器能够提供焦耳量级的脉冲能量、拍瓦量级的峰值功率、近衍射极限的光束质量。由于晶体材料中的热效应,报道中输出的重复频率较低、输出的平均功率受到一定的限制。超短脉冲光纤激光器以其优良的散热性能、高增益等特点,能够输出上百瓦的平均功率。由于光纤中的非线性效应,报道中输出的重复频率较高,单根光纤所能获得的脉冲能量停留在百微焦量级。近年来,得益于光纤激光器的稳定性和晶体材料固体激光器的大能量,以锁模光纤激光器为前端、以晶体材料为放大级增益介质的技术方案被研究院所和公司广泛采用,发展十分迅速。单晶光纤是一种介于光纤和棒状晶体之间的增益介质,直径小于1 mm。其外表面非常低的粗糙度,使得泵浦光能够在单晶光纤内传导。由于泵浦光的波导作用,泵浦光以较强的泵浦强度在单晶光纤内均匀分布。近年来,单晶光纤以大于光纤的模场面积,优于棒状晶体的散热性能,高于石英玻璃的拉曼阈值等优点,受到了广泛的关注和研究,为放大器的研制提供了新思路。本课题研究的主要内容是保偏的全光纤结构被动锁模振荡器和高重复频率Yb:YAG单晶光纤再生放大器。之后,研究并探索了高重复频率再生放大系统在卫星激光测距、中红外2.8μm受激拉曼脉冲产生等领域的应用。本论文的研究工作主要分为以下几个方面:1.保偏的全光纤结构被动锁模振荡器的理论和实验研究理论上,分析了光纤色散对锁模脉冲特征的影响;研究了基于保偏光纤的非线性放大环路镜和非线性偏振旋转的锁模机制。实验上,在1.5微米波段,分别使用“环形腔”和“9字腔”搭建了保偏的全光纤结构被动锁模振荡器,分别实现了重复频率25 MHz、脉冲宽度650 fs和重复频率15.4 MHz、脉冲宽度700 fs的孤子脉冲;在1.03微米波段,使用“8字腔”搭建了保偏的全光纤结构被动锁模振荡器,实现了重复频率21.1 MHz,脉冲宽度5.3 ps的耗散孤子脉冲。2.高重复频率Yb:YAG单晶光纤再生放大器实验研究分析了镱离子掺杂的不同增益材料,权衡了各个增益介质的优点和缺点,最终选择采用Yb:YAG单晶光纤作为放大的增益介质;计算了基于单晶光纤的再生放大器腔型,数值模拟了高重复频率下再生放大器的多脉冲能量和倍周期效应。实验上,利用再生放大技术,放大了脉冲能量为190 p J的种子,尽可能地避免了复杂激光系统和长距离传输带来的不稳定因素,最终在重复频率200 k Hz和100k Hz下,分别获得了平均功率21 W和平均功率10.4 W的2.4 ps超短脉冲。脉冲宽度可以通过光栅对压缩到1 ps。3.高重复频率再生放大系统在卫星测距上的应用再生放大器输出的高能量脉冲是卫星激光测距的优良光源。运用高重复频率再生放大激光系统的卫星激光测距,以高采样速率、低统计误差等优点,处于前沿领域。通过对高重复频率Nd:YVO4激光系统的研制,在上海天文台探索了高重复频率的卫星激光测距。所研制的激光系统,实现了100 k Hz～1 MHz重复频率可调谐的1064 nm皮秒脉冲输出,实现了在不同重复频率下14 W的平均功率输出。经过温度相位匹配倍频,获得了9.4 W的532 nm绿光平均功率,倍频效率为67%。
谢先立[7]（2020）在《J-TEXT托卡马克电子回旋辐射成像诊断的建立》文中指出等离子体电子温度是磁约束聚变研究中重要的参数之一。作为现行磁约束聚变装置中最普遍的电子温度剖面及涨落测量的二维诊断,电子回旋辐射成像（ECEI）诊断过去二十多年间在托卡马克等离子体的宏观磁流体不稳定以及湍流涨落研究中扮演着重要的角色。本文工作主要围绕J-TEXT托卡马克上ECEI的准光学设计及测试、电子学部分平台测试与系统安装以及基于ECEI的初步物理实验观测展开。作为ECEI实现二维测量的基础,准光学设计对于ECEI成像质量至关重要。本文针对J-TEXT ECEI的设计目标围绕成像光路和本振光路开展了设计及测试工作。J-TEXT ECEI成像光路采用覆盖W-band（75-110 GHz）和F-band（90-140 GHz）的双阵列结构,成像光路通光性和鲁棒性良好,双阵列不仅可以通过聚焦透镜,进行独立的等离子体所有径向位置的聚焦调节,还通过共用的极向视场调节透镜组,实现极向变焦功能,极向变焦比为1.13-1.9,成像面最大场曲7.3 mm,瑞利长度最大达到503 mm,且在极向窄变焦情况下实现光学参数完全解耦。该成像光路设计性能在世界同类装置中已经达到领先水平。准光学设计的另一个主要内容为本振光路的设计。针对有限空间和馈入光束准直化的要求,本振光路采用了传统球面透镜和新型双曲面透镜两种不同的设计方案。球面透镜本振光路鲁棒性更强,方便安装与长期稳定的工作;而创新的3透镜双曲面透镜本振光路则能产生更均匀的线分布天线馈入功率和更大的极向功率覆盖范围,扩束透镜的引入也使得3透镜双曲面本振光路相较于2透镜的选择提升了系统的鲁棒性。为了验证设计性能,ECEI准光学系统进行了平台实验。平台实验包括包含光路抗干扰测试、稳定性测试、折射率测试,以及针对光学设计有效性验证的光学性能对比测试。测试结果显示,准光学系统性能与设计参数吻合良好,同时在结果中也对其中的差异进行了分析和讨论。在完成ECEI准光学设计及测试后,J-TEXT ECEI电子学部分也进行了平台测试。测试内容包括验证电子学系统工作稳定性的供电箱电压输出测试,验证电子学设计性能的功能一致性测试以及信号质量测试,测试结果表明,除了少量信号干扰情况,电子学系统测试参数与设计值相符,能够实现全参数稳定运行。基于平台测试的优异表现,J-TEXT ECEI诊断系统最终完成了布局、安装工作,并开展了初步的物理实验观测。通过ECEI诊断在J-TEXT装置上对锯齿崩塌过程中温度二维分布演化的观测,发现其过程与Kadomtsev完全重联模型较为吻合。而对模耦合现象的实验观测中,ECEI诊断直观地得到了m/n=2/1和m/n=3/1模在高、低场侧的空间耦合图像,并对模耦合过程的前、中、后三个阶段进行了展示。这些结果表明J-TEXT ECEI诊断已经具备了良好的工作性能,能够为物理研究提供有力的支撑。
蒙国尤[8]（2020）在《发动机润滑油金属颗粒检测技术研究》文中研究说明发动机在运转过程中,零部件会发生磨损,产生的金属颗粒会混入润滑油中。润滑油中的金属颗粒会加快发动机零部件的磨损速率,引发发动机故障。通过对润滑油中的金属颗粒的尺寸、数量和材质等进行检测识别,能够判断发动机的磨损部位及磨损程度,进而对发动机进行针对性的保养维护,对提高发动机工作的可靠性具有重要意义。本文以新型电感式润滑油金属颗粒检测传感器为研究对象,对传感器磁场分布、铁铜颗粒对磁场的扰动特性进行分析,并结合实验研究进行验证。首先,提出一种以多层矩形线圈为核心的传感器结构,阐述电感式金属颗粒检测传感器的检测原理,基于毕奥-萨伐尔定律,建立线圈电感变化量与传感器线圈匝数、金属颗粒的关系的数学模型。然后,详细设计并制作具有激励和检测功能的压控振荡电路,通过该电路将金属颗粒引起线圈电感的变化转化为频率变化从而实现电感变化量的检测。接着,通过ANSYS Maxwell软件对影响线圈电感与金属颗粒函数关系的因素进行仿真分析,确定传感器的线圈匝数,验证设计的传感器结构的可行性。随后,通过Lab VIEW软件设计数据采集系统,基于小波变换原理,利用MATLAB对采集到的频率信号进行降噪;最后,对传感器检测金属颗粒的性能进行试验研究。研究表明:该传感器能够在截面积为10mm2的流道中识别不小于50μm的铁颗粒及不小于100μm的铜颗粒,克服了传统电感式传感器在大流道中灵敏度严重下降的问题;同时,使用一种优化的测量电路,使传感器输出的噪声幅值低于30Hz,提高了传感器的灵敏度;此外,采用多层矩形线圈的结构方式,提高磁场均匀性的同时降低了多个金属同时进入检测段而导致误报金属颗粒粒径的几率。本文的研究成果在发动机润滑油金属颗粒检测中具有重要的理论和应用价值。
徐冲柯[9]（2019）在《基于磁场调制的磁流体动力学角速度传感器研究》文中认为基于磁流体动力学（Magnetohydrodynamics,简称MHD）的角速度传感器具有宽频带,低损耗,能够在极端环境下工作等特点,尤其适用于宇宙空间敏感载荷在轨宽频微角振动的测量。带宽和噪声水平是MHD角速度传感器最主要的技术指标,目前的研究集中于提高其低频信噪比以改善低频性能,以及进一步降低通带噪声以获取更高的分辨力。因此本文提出一种基于磁场调制的MHD角速度传感器,通过调制解调来规避低频段噪声干扰,从而改善输出信噪比,提高测量分辨力。首先,本文分析了恒定磁场MHD角速度传感器预处理电路的电压噪声谱密度,发现运算放大器的1/f噪声占噪声主要成分,且包含工频干扰。为解决上述问题,提出了一种采用交流磁源的MHD角速度传感器,设计了整体角速度测量系统,并对其传感及测量原理进行了分析。其次,本文对传感器的交流磁源和结构进行设计,提出了将通入交变电流激励的螺线管作为传感器的交流磁源,并对其产生磁场进行理论计算。选择磁芯和外壳材料,设计闭合磁路结构和相应的传感器机械结构。为了验证结构设计的合理性及分析流体环处磁感应强度大小和均匀性,简化了传感器结构,在Maxwell中对简化结构进行仿真,并讨论了传感器装配过程中需注意的问题。最后,本文设计了传感器输出微弱调幅电压信号的提取方案。为实现信号的放大和滤波,设计了信号预处理电路,由低噪声放大电路、二阶带通滤波器和单端转差分电路组成。为实现信号的解调,设计了基于嵌入式系统的数字相敏检波系统,同步采集参考信号与调幅信号,在DSP芯片中实现对信号的解调,经过对解调系统测试,信号解调后频率相对误差小于0.6%,幅值相对误差小于0.15%,可有效提取出调制信号。通过对信号提取系统本底噪声测量和分析,结果表明通过调制解调可规避低频噪声干扰。
李设计[10]（2019）在《基于NFC的电阻式高精度传感器无源芯片前端设计》文中研究表明当前,随着5G时代的即将来临和物联网的蓬勃发展,NFC技术在各个领域得到了迅速发展,其中的应用之一就是将NFC技术和传感器技术相结合,实现对一些常见物理量的监测。电阻式传感器便是此类传感器之一。本文设计了基于NFC的电阻式传感器接口读出电路。针对NFC电路的成本、功耗等约束,完成了符合ISO14443协议标准的13.56MHz无源标签芯片模拟前端电路和电阻式传感器读出电路设计。为了给标签芯片提供参考电压,设计了低功耗低温漂的基准电路,该电路由纳安电流基准电路,BJT管和PTAT电压组成,该电路避免了电阻的使用,仅仅包含MOS管和一个BJT管。在SMIC 0.18μm工艺下的仿真结果表明,该带隙基准电路可以产生0.5V的基准电压,功耗为120nW,温度系数为72ppm/℃为了给芯片的数字基带提供连续而稳定的时钟,采用了基于锁相环的时钟电路,该电路可以产生连续的13.56MHz时钟信号,并且时钟偏差为115KHz,功耗为5.6μW。为了实现对输入射频信号的高效整流,采用了阈值补偿的NMOS和PMOS栅极交叉耦合整流电路,在输入电压为3V、13.56MHz,负载为100KΩ时,得到的输出电压为2.47V,电压纹波为4.7mV,转换效率为85.1%;为了得到稳定的电源电压,采用了超级源跟随器结构的LDO;还设计了上电复位电路和解调调制电路,从而完成了整个NFC模拟前端电路的设计。最后设计了电阻式传感器读出电路,将电阻的阻值转换为可被数字电路处理的频率信号。在电路中,使用内部压控振荡器来控制开关电容电路,使开关电容的等效电阻等于传感器的电阻。该设计从内部VCO中获得了温度补偿的频率,消除了传统振荡环路中的比较器。在SMIC 0.18μm工艺下,仿真结果表明,当温度从-40℃变化到80℃时,频率的变化率仅仅为1.2‰,最小的可测电阻阻值为50Ω,电阻的变化范围为1MΩ1.2MΩ。该读出电路在振荡频率为200KHz时的功耗为20.1μW。本文所有的电路均在SMIC 0.18μm工艺下设计和仿真验证,仿真结果显示,设计满足预期要求。
二、Variable Frequency Harmonic Oscillator in an Electromagnetic Field（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Variable Frequency Harmonic Oscillator in an Electromagnetic Field（论文提纲范文）
（1）轧机新型扭振遥测系统及抑振控制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 轧机主传动系统振动研究现状 |
| 2.2 扭矩遥测系统研究现状 |
| 2.2.1 扭矩遥测技术研究现状 |
| 2.2.2 无线供电技术研究现状 |
| 2.2.3 无线信号传输技术研究现状 |
| 2.3 课题来源及研究内容 |
| 2.3.1 课题来源 |
| 2.3.2 研究内容 |
| 3 扭振遥测系统特性研究 |
| 3.1 扭振遥测系统耦合结构模型研究 |
| 3.1.1 电磁耦合结构磁场分布特性分析 |
| 3.1.2 扭振遥测系统结构研究 |
| 3.2 扭振遥测系统耦合结构模型建立 |
| 3.2.1 扭振遥测系统供电模块谐振拓扑结构建立 |
| 3.2.2 基于电磁理论的系统电磁耦合模型建立 |
| 3.3 扭振遥测系统无线供电特性研究 |
| 3.3.1 频率特性研究 |
| 3.3.2 距离特性研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 供电装置电磁特性和无线信号传输研究 |
| 4.1 系统阻抗特性分析 |
| 4.2 阻抗匹配策略 |
| 4.3 频率跟踪控制策略 |
| 4.3.1 频率跟踪点分析 |
| 4.3.2 频率跟踪控制方法研究 |
| 4.4 铁磁性金属介质影响研究 |
| 4.4.1 铁磁性金属介质影响下系统模型建立 |
| 4.4.2 涡流现象对系统电磁参数影响 |
| 4.4.3 铁磁性金属介质对系统传输功率影响 |
| 4.5 涡流现象抑制措施及其效果分析 |
| 4.5.1 涡流现象抑制措施提出 |
| 4.5.2 抑制措施下系统传输性能提升分析 |
| 4.6 基于WIFI的频率跟踪控制信号和扭矩信号无线传输研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 扭振遥测系统实验研究 |
| 5.1 实验总体方案 |
| 5.1.1 耦合线圈结构设计 |
| 5.1.2 高频逆变电源设计 |
| 5.1.3 整流电路搭建 |
| 5.1.4 频率跟踪控制电路和无线信号传输电路设计 |
| 5.2 实验测试与结果分析 |
| 5.2.1 系统电磁参数实测结果与仿真结果对比 |
| 5.2.2 系统电能传输性能实验结果分析 |
| 5.2.3 系统现场实测扭矩 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 新型扭振遥测系统抑振应用 |
| 6.1 轧机主传动系统振动现象 |
| 6.2 轧机主传动系统振动特性研究 |
| 6.3 轧机主传动系统振动控制研究 |
| 6.3.1 抑振器设计 |
| 6.3.2 抑振器稳定性分析及参数选择 |
| 6.3.3 仿真结果分析现场测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与创新点 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）高重复频率自由电子激光的新机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 X射线自由电子激光的发展历程 |
| 1.2 X射线自由电子激光的主要运行机制 |
| 1.2.1 SASE |
| 1.2.2 外种子模式 |
| 1.2.3 振荡器型XFEL |
| 1.3 世界各地的X射线自由电子激光装置 |
| 1.3.1 基于常温直线加速器的XFEL装置 |
| 1.3.2 基于超导直线加速器的高重复频率XFEL装置 |
| 1.4 论文的研究内容与创新点 |
| 第2章 X射线自由电子激光理论基础 |
| 2.1 注入器与直线加速器 |
| 2.1.1 注入器 |
| 2.1.2 束团压缩 |
| 2.1.3 激光加热器 |
| 2.1.4 尾场效应 |
| 2.2 束流分配系统 |
| 2.3 自由电子激光理论 |
| 2.3.1 电子的动力学方程 |
| 2.3.2 低增益自由电子激光 |
| 2.3.3 高增益自由电子激光 |
| 2.3.4 外种子型XFEL |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 连续波自由电子激光的多束团能量运行 |
| 3.1 自由电子激光中的束流能量控制 |
| 3.2 SHINE装置简介 |
| 3.3 束流能量控制系统的设计与分析 |
| 3.3.1 束流能量控制系统设计 |
| 3.3.2 基于SHINE的 START-TO-END模拟 |
| 3.4 高重复频率运行下的纵向相空间诊断 |
| 3.4.1 横向偏转腔系统的布局 |
| 3.4.2 横向偏转腔系统优化结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 超大带宽自由电子激光 |
| 4.1 超大带宽自由电子激光运行模式 |
| 4.2 超大带宽自由电子激光模式设计 |
| 4.2.1 束流动力学设计与高维多目标优化 |
| 4.2.2 SXFEL装置简介 |
| 4.2.3 优化结果 |
| 4.2.4 基于NSGA-III的高效优化 |
| 4.3 基于辐射脉冲品质优化产生超大带宽自由电子激光 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 相干能量调制的自放大机制 |
| 5.1 相干能量调制的自放大机制的理论与实验研究 |
| 5.1.1 高重复频率外种子型自由电子激光 |
| 5.1.2 理论研究 |
| 5.1.3 实验研究 |
| 5.1.4 结果分析与讨论 |
| 5.2 激光与相对论电子在二极磁铁中的相互作用 |
| 5.2.1 实验原理分析 |
| 5.2.2 实验研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 学术论文目录 |
| 致谢 |
（3）生物医用高效率磁谐振无线能量收发芯片研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和选题意义 |
| 1.2 生物医用无线能量传输技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 在脑电、神经信号采集微系统中的应用 |
| 1.2.2 在视觉假体、人工心脏中的应用 |
| 1.2.3 在胶囊内窥镜中的应用 |
| 1.2.4 在血压、血糖、眼压监测仪中的应用 |
| 1.3 论文的研究内容及技术指标 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 磁耦合式无线能量传输理论设计 |
| 2.1 磁耦合式无线能量传输方式和标准 |
| 2.1.1 磁谐振和磁感应耦合的原理和对比分析 |
| 2.1.2 无线能量传输频段和标准 |
| 2.2 磁谐振无线能量传输系统的建模方法 |
| 2.2.1 基于互感电路理论的系统模型 |
| 2.2.2 基于耦合模理论的系统模型 |
| 2.2.3 两种模型在无线能量传输系统中的对比分析 |
| 2.3 无线能量发射和功率控制方式研究 |
| 2.3.1 基于功率放大器的能量产生和发射 |
| 2.3.2 基于电感电容振荡器的能量产生和发射 |
| 2.3.3 发射功率的调节方法 |
| 2.3.4 能量发射和发射功率调节方法的对比 |
| 2.4 无线能量接收和功率控制方式研究 |
| 2.4.1 基于有源整流技术的能量接收 |
| 2.4.2 基于Class-E整流技术的能量接收 |
| 2.4.3 输出功率的调节方法 |
| 2.4.4 能量接收和输出功率调节方法的对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 生物医用高效率磁谐振无线收发系统解决方案 |
| 3.1 生物医用高效率磁谐振无线能量收发系统总体架构 |
| 3.2 系统的传输特性、频率特性和主要参数分析 |
| 3.3 基于前馈型恒压/恒流控制的升压式大功率无线能量收发系统 |
| 3.4 自动跟踪分裂频率的宽范围小功率无线能量收发系统 |
| 3.5 关键电路指标设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于前馈型恒压/恒流控制的升压式大功率无线能量收发芯片研究与设计 |
| 4.1 高效差分Class-D功率放大芯片设计 |
| 4.2 基于前馈型恒压/恒流控制的升压式能量接收芯片设计 |
| 4.2.1 基于反向电流补偿的串联谐振有源整流电路 |
| 4.2.2 前馈型恒压/恒流控制升压式DC-DC转换电路 |
| 4.2.3 基于开关电容结构超低功耗的带隙基准源电路 |
| 4.3 平面螺旋结构的收发线圈设计 |
| 4.4 基于前馈型恒压/恒流控制的升压式能量收发芯片测试与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 自动跟踪分裂频率的宽范围小功率无线能量收发芯片研究与设计 |
| 5.1 自动跟踪分裂频率的恒压发射芯片设计 |
| 5.1.1 宽范围无线能量传输条件的分析 |
| 5.1.2 自动跟踪分裂频率的低复杂度能量发射电路 |
| 5.1.3 自动幅度控制电路 |
| 5.2 基于反向电流补偿的并联谐振有源整流芯片设计 |
| 5.3 平面螺旋结构的收发线圈设计 |
| 5.4 自动跟踪分裂频率的宽范围无线能量收发芯片测试与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 一、论文的研究工作总结 |
| 二、研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（4）基于加速器的带轨道角动量X射线相关探索研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 带轨道角动量(OAM)涡旋光的兴起与应用 |
| 1.1.1 OAM可见光的兴起 |
| 1.1.2 OAM可见光的应用 |
| 1.1.3 XOAM的应用 |
| 1.2 国内外关于OAM产生的研究现状 |
| 1.2.1 OAM可见光的产生 |
| 1.2.2 OAM电子和中子 |
| 1.2.3 XOAM的产生 |
| 1.3 本论文研究目标,结构与创新点 |
| 1.3.1 论文研究目标 |
| 1.3.2 本论文按结构 |
| 1.3.3 本论文的创新点 |
| 第2章 基于加速器产生涡旋光基本物理过程分析 |
| 2.1 螺旋型波荡器谐波产生螺旋光 |
| 2.1.1 螺旋型波荡器谐波产生带OAM光的理论分析 |
| 2.1.2 利用上海同步辐射光源(SSRF)的螺旋型波荡器产生涡旋光 |
| 2.2 自由电子激光物理及其产生OAM的过程 |
| 2.2.1 自由电子激光物理 |
| 2.2.2 FELs产生XOAM基本理论 |
| 第3章 基于上海软X射线自由电子激光装置产生XOAM的方案 |
| 3.1 方案原理设计 |
| 3.1.1 确定满足设计要求的产生X射线涡旋光的方法 |
| 3.1.2 本方案参数的确立 |
| 3.2 基本物理理论过程 |
| 3.3 模拟结果及讨论 |
| 3.3.1 本方案与单独螺旋型波荡器产生涡旋光效果对比 |
| 3.3.2 方案稳定性讨论 |
| 3.4 使用本方案方法产生波长约为2nm的涡旋光 |
| 3.5 knot型波荡器产生辐射光总结 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于激光康普顿散射产生带轨道角动量的X射线方案的研究 |
| 4.1 激光康普顿散射(LCS)原理 |
| 4.1.1 单个光子和电子的康普顿散射原理 |
| 4.1.2 光子束与电子束的康普顿散射原理 |
| 4.2 激光康普顿散射产生涡旋光原理 |
| 4.3 方案设计 |
| 4.3.1 确定设计方案参数 |
| 4.3.2 初步模拟计算结果讨论 |
| 4.3.3 确定基于激光康普顿散射的非线性效应产生带轨道角动量X射线的方案 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（5）导体高频趋肤效应测试系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 系统设计方案 |
| 2.1 趋肤效应理论分析 |
| 2.1.1 趋肤效应产生原理 |
| 2.1.2 趋肤电流密度分布规律 |
| 2.1.3 趋肤深度 |
| 2.2 趋肤效应测量方法分析 |
| 2.3 趋肤效应测试系统方案设计 |
| 2.3.1 高频可变信号源方案设计 |
| 2.3.2 稳幅电路方案设计 |
| 2.3.3 功率放大电路方案设计 |
| 2.3.4 峰值检测电路方案设计 |
| 2.3.5 系统监控方案设计 |
| 2.3.6 测试模型方案设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 硬件电路设计 |
| 3.1 高频信号源设计 |
| 3.1.1 信号DDS电路设计 |
| 3.1.2 滤波电路设计 |
| 3.1.3 稳幅电路设计 |
| 3.1.4 电源电路设计 |
| 3.2 功率放大电路设计 |
| 3.3 峰值检测电路设计 |
| 3.3.1 输入缓冲电路设计 |
| 3.3.2 峰值保持电路设计 |
| 3.4 主控电路设计 |
| 3.5 通信系统电路设计 |
| 3.6 测试模型设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 系统软件设计 |
| 4.1 上位机软件设计 |
| 4.1.1 上位机界面布局 |
| 4.1.2 程序框架设计 |
| 4.1.3 部分主要程序 |
| 4.2 主控制器软件设计 |
| 4.2.1 时间片轮转调度的任务执行框架 |
| 4.2.2 通信状态机控制 |
| 4.3 通信协议制定 |
| 4.3.1 通信协议基本格式 |
| 4.3.2 通信命令码 |
| 4.3.3 数据包接收与解析方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 系统实验与测试 |
| 5.1 趋肤效应软件仿真实验 |
| 5.2 硬件电路测试 |
| 5.2.1 高频信号源电路调试 |
| 5.2.2 峰值保持电路调试 |
| 5.2.3 实验测试 |
| 5.3 系统软件测试 |
| 5.3.1 驱动DDS时序测试 |
| 5.3.2 上位机测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）保偏光纤锁模脉冲注入的高重频单晶光纤再生放大器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超短脉冲激光器的研究意义 |
| 1.2 锁模光纤激光器发展概况 |
| 1.2.1 基于实体可饱和吸收体的锁模光纤激光器研究现状 |
| 1.2.2 基于虚拟可饱和吸收体的锁模光纤激光器研究现状 |
| 1.3 超短脉冲再生放大器研究现状 |
| 1.4 论文主要研究工作与创新 |
| 第2章 锁模光纤激光器和再生放大器的基础理论 |
| 2.1 光在光纤中传输的基本理论 |
| 2.1.1 非线性薛定谔方程的数值方法 |
| 2.1.2 光纤的色散 |
| 2.1.3 光纤的非线性 |
| 2.2 锁模光纤激光器的基本理论 |
| 2.2.1 锁模的建立 |
| 2.2.2 可饱和吸收体 |
| 2.2.3 非线性环路反射镜被动锁模 |
| 2.2.4 非线性偏振旋转被动锁模 |
| 2.3 可用于再生放大的光纤放大器 |
| 2.3.1 峰值功率和脉冲能量的局限性 |
| 2.3.2 平均功率的限制 |
| 2.3.3 光纤脉冲放大总结 |
| 2.4 可用于再生放大的固体放大器 |
| 2.4.1 棒状晶体 |
| 2.4.2 板条 |
| 2.4.3 碟片 |
| 2.4.4 单晶光纤 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 锁模光纤激光器研究 |
| 3.1 色散相关的锁模脉冲特征分析及实验研究 |
| 3.1.1 锁模光纤激光器中的脉冲演化 |
| 3.1.2 全正色散耗散孤子锁模实验装置的搭建 |
| 3.1.3 全正色散耗散孤子锁模实验结果及分析 |
| 3.1.4 色散管理孤子锁模实验结果及分析 |
| 3.2 保偏的全光纤结构被动锁模振荡器研究 |
| 3.2.1 保偏的全光纤结构被动锁模理论及模拟 |
| 3.2.2 保偏的全光纤结构被动锁模振荡器实验设置和结果分析 |
| 3.2.3 保偏的全光纤结构高能量类噪声脉冲振荡器 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 高重频Yb:YAG单晶光纤再生放大器研究 |
| 4.1 再生放大器工作原理 |
| 4.1.1 TEM_(00)模空间传输特性 |
| 4.1.2 光束质量M~2 |
| 4.1.3 光的偏振态 |
| 4.1.4 电光效应 |
| 4.1.5 Yb激光增益材料 |
| 4.1.6 Yb:YAG |
| 4.1.7 再生腔种子注入和能量提取 |
| 4.2 940 nm泵浦的高重复频率Yb:YAG单晶光纤再生放大器 |
| 4.2.1 种子振荡器实验设置及输出结果 |
| 4.2.2 Yb:YAG棒状晶体再生腔实验设置 |
| 4.2.3 Yb:YAG单晶光纤再生腔实验设置 |
| 4.2.4 Yb:YAG单晶光纤再生腔加载普克尔盒 |
| 4.2.5 高重复频率Yb:YAG单晶光纤再生放大器实验装置设置 |
| 4.2.6 高重复频率Yb:YAG单晶光纤再生放大器输出结果及分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 高重复频率再生放大器应用 |
| 5.1 高重复频率再生放大器在卫星激光测距的应用 |
| 5.1.1 基于光纤种子源的Nd:YVO_4高重频再生放大器 |
| 5.1.2 上海天文台卫星测距应用 |
| 5.2 高重复频率再生放大器在泵浦充气空芯反谐振光纤中的应用 |
| 5.2.1 再生放大器泵浦充气空芯反谐振光纤的拉曼激光器 |
| 5.2.2 再生放大器泵浦充气空芯反谐振光纤的自相位调制现象 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）J-TEXT托卡马克电子回旋辐射成像诊断的建立（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 聚变与托卡马克 |
| 1.2 毫米波成像诊断的意义及其他应用 |
| 1.3 电子回旋辐射成像诊断原理 |
| 1.3.1 电子回旋辐射测量原理 |
| 1.3.2 电子回旋辐射信号测量限制 |
| 1.3.3 电子回旋辐射成像诊断分辨率 |
| 1.4 电子回旋辐射成像诊断硬件及发展 |
| 1.4.1 电子回旋辐射成像诊断构成 |
| 1.4.2 电子回旋辐射成像诊断的发展 |
| 1.4.3 电子回旋辐射成像诊断的创新 |
| 1.5 本文主要内容与结构 |
| 2 J-TEXT电子回旋辐射成像诊断准光学设计 |
| 2.1 准光学成像系统设计 |
| 2.1.1 高斯光学及准光学光路设计思路 |
| 2.1.2 成像光路设计要求与目标 |
| 2.1.3 成像光路参数实现及性能评估 |
| 2.2 本振光路系统设计 |
| 2.2.1 本振光路设计限制与目标 |
| 2.2.2 传统球面透镜本振光路设计及性能评估 |
| 2.2.3 新型双曲面透镜本振光路设计及性能评估 |
| 2.2.4 改进后双曲面透镜本振光路设计及性能评估 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 J-TEXT电子回旋辐射成像诊断准光学系统台面实验 |
| 3.1 准光学成像光学系统测试 |
| 3.1.1 成像光路系统稳定性测试 |
| 3.1.2 材料折射率与成像光路性能测试 |
| 3.2 本振光路系统测试 |
| 3.2.1 本振源性能测试 |
| 3.2.2 本振光路性能测试 |
| 3.3 分束板设计及测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 J-TEXT电子回旋辐射成像诊断电子学台面实验与系统搭建 |
| 4.1 电子学系统的构成及功能 |
| 4.1.1 电子学屏蔽盒 |
| 4.1.2 远程数控与数据采集 |
| 4.2 电子学系统功能台面实验 |
| 4.2.1 供电箱电压输出测试 |
| 4.2.2 功能一致性测试 |
| 4.2.3 信号质量测试 |
| 4.3 电子回旋辐射成像诊断布局与搭建 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 电子回旋辐射成像诊断初步实验研究 |
| 5.1 利用ECEI对锯齿崩塌现象的观测 |
| 5.2 利用ECEI对模耦合现象的观测 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 工作总结及展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读博士学位期间所取得的学术成果 |
（8）发动机润滑油金属颗粒检测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 发动机磨损过程分析 |
| 1.3 润滑油检测技术的分类 |
| 1.3.1 润滑油离线检测技术 |
| 1.3.2 润滑油在线监测技术 |
| 1.4 电感式润滑油监测技术研究现状 |
| 1.4.1 国外研究现状 |
| 1.4.2 国内研究现状 |
| 1.4.3 电感式润滑油监测技术当前面临的难点 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 1.5.1 研究目标 |
| 1.5.2 论文结构 |
| 第二章 电感式金属颗粒检测传感器模型 |
| 2.1 传感器主体设计 |
| 2.2 传感器检测原理 |
| 2.3 传感器数学模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 传感器相关电路设计 |
| 3.1 LC振荡电路 |
| 3.1.1 互感耦合振荡电路 |
| 3.1.2 电感反馈式振荡电路 |
| 3.1.3 电容反馈式振荡电路 |
| 3.1.4 集成压控振荡电路 |
| 3.2 原理图和PCB设计 |
| 3.2.1 原理图设计 |
| 3.2.2 PCB设计 |
| 3.3 变容二极管电压标定 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 电感式金属颗粒检测传感器的仿真计算 |
| 4.1 传感器仿真软件简介 |
| 4.2 无金属颗粒通过传感器瞬态磁场计算 |
| 4.2.1 仿真模型及仿真条件 |
| 4.2.2 仿真结果分析 |
| 4.3 金属颗粒通过传感器的瞬态磁场计算 |
| 4.3.1 传感器线圈匝数的影响 |
| 4.3.2 金属颗粒种类的影响 |
| 4.3.3 金属颗粒粒径的影响 |
| 4.3.4 运动速度的影响 |
| 4.3.5 运动路径的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 传感器数据采集处理及试验研究 |
| 5.1 数据采集系统 |
| 5.2 信号处理 |
| 5.2.1 小波变换原理 |
| 5.2.2 小波变换降噪效果 |
| 5.3 金属颗粒的检测试验 |
| 5.3.1 金属颗粒样品 |
| 5.3.2 测试背景噪声 |
| 5.3.3 铁颗粒试验 |
| 5.3.4 铜颗粒试验 |
| 5.3.5 仿真结果与试验结果误差分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（9）基于磁场调制的磁流体动力学角速度传感器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1 章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 MHD角速度传感器国内外研究现状 |
| 1.3 论文的主要内容 |
| 第2 章 基于磁场调制的磁流体动力学角速度传感器工作原理 |
| 2.1 磁流体动力学角速度传感原理 |
| 2.2 恒定磁场MHD角速度传感器噪声分析 |
| 2.3 基于磁场调制的MHD角速度传感器原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3 章 基于磁场调制的磁流体动力学角速度传感器设计 |
| 3.1 交流磁源设计 |
| 3.1.1 螺线管磁场的分析设计 |
| 3.1.2 磁芯材料确定 |
| 3.1.3 正弦激励信号产生 |
| 3.2 基于磁场调制MHD角速度传感器机械结构设计 |
| 3.3 基于磁场调制MHD角速度传感器电磁仿真 |
| 3.3.1 有限元分析 |
| 3.3.2 Maxwell瞬态场分析 |
| 3.3.3 磁场调制MHD角速度传感器磁路仿真分析 |
| 3.4 传感器的装配工艺 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4 章 基于磁场调制的磁流体动力学角速度传感器信号提取 |
| 4.1 基于磁场调制的MHD角速度传感器信号提取总体设计 |
| 4.2 信号预处理电路设计 |
| 4.2.1 前置放大电路设计 |
| 4.2.2 带通滤波器电路设计 |
| 4.2.3 信号预处理电路仿真 |
| 4.3 基于嵌入式的数字相敏检波系统设计 |
| 4.3.1 相敏检波技术 |
| 4.3.2 数据采集系统设计 |
| 4.3.3 连续可调移相电路设计 |
| 4.3.4 FIR滤波器设计 |
| 4.3.5 DSP解调软件设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5 章 系统测试与分析 |
| 5.1 磁感应强度的测量 |
| 5.2 信号解调系统测试 |
| 5.3 信号提取系统本底噪声测量 |
| 5.4 传感器误差分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6 章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（10）基于NFC的电阻式高精度传感器无源芯片前端设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的研究内容与贡献 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第二章 13.56MHz的 NFC系统原理 |
| 2.1 射频识别的系统架构原理 |
| 2.2 NFC标签芯片模拟前端的系统架构 |
| 2.3 ISO14443 协议 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 亚阈值低功耗带隙基准 |
| 3.1 带隙基准方案的对比分析 |
| 3.1.1 BJT管带隙基准 |
| 3.1.2 MOS管带隙基准 |
| 3.2 低压低功耗的带隙基准设计 |
| 3.2.1 电路原理分析和设计 |
| 3.2.2 仿真的结果 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 时钟电路的设计 |
| 4.1 时钟电路的设计要求 |
| 4.2 锁相环结构的时钟电路 |
| 4.2.1 时钟电路的原理 |
| 4.2.2 电荷泵锁相环 |
| 4.3 时钟提取电路设计 |
| 4.3.1 工作原理 |
| 4.3.2 仿真结果 |
| 4.4 鉴频鉴相器设计 |
| 4.5 压控振荡器的设计 |
| 4.5.1 压控振荡器的原理 |
| 4.5.2 压控振荡器的性能指标 |
| 4.5.3 压控振荡器设计方案的对比分析 |
| 4.5.4 本文所采用的VCO |
| 4.5.5 仿真结果 |
| 4.6 电荷泵电路设计 |
| 4.6.1 电荷泵电路设计方案的对比分析 |
| 4.6.2 源极开关电荷泵 |
| 4.7 低通滤波器的设计 |
| 4.8 锁相环使能电路设计 |
| 4.9 时钟电路的整体仿真结果 |
| 4.10 小结 |
| 第五章 标签模拟前端的其他电路设计 |
| 5.1 稳压电路的设计 |
| 5.1.1 稳压电路的基本原理 |
| 5.1.2 仿真结果 |
| 5.2 整流电路的设计 |
| 5.3 上电复位电路的设计 |
| 5.4 解调电路和调制电路的设计 |
| 5.4.1 解调电路的设计 |
| 5.4.2 调制电路的设计 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 电阻传感器读出电路的设计 |
| 6.1 读出电路的简介和分析 |
| 6.2 基于环路锁定振荡器的接口电路设计 |
| 6.2.1 电路原理分析 |
| 6.2.2 误差来源和解决方法 |
| 6.2.3 电路的具体实现 |
| 6.3 仿真结果 |
| 6.3.1 传感器电路的仿真结果 |
| 6.3.2 NFC模拟前端电路的整体仿真 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、Variable Frequency Harmonic Oscillator in an Electromagnetic Field（论文参考文献）
- [1]轧机新型扭振遥测系统及抑振控制研究[D]. 贾金亮. 北京科技大学, 2022
- [2]高重复频率自由电子激光的新机制研究[D]. 颜佳伟. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2021(01)
- [3]生物医用高效率磁谐振无线能量收发芯片研究与设计[D]. 刘洋. 华南理工大学, 2020(05)
- [4]基于加速器的带轨道角动量X射线相关探索研究[D]. 耿和平. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2020(01)
- [5]导体高频趋肤效应测试系统研究[D]. 李春辉. 南京信息工程大学, 2020(02)
- [6]保偏光纤锁模脉冲注入的高重频单晶光纤再生放大器研究[D]. 彭志刚. 北京工业大学, 2020(06)
- [7]J-TEXT托卡马克电子回旋辐射成像诊断的建立[D]. 谢先立. 华中科技大学, 2020(01)
- [8]发动机润滑油金属颗粒检测技术研究[D]. 蒙国尤. 华南理工大学, 2020(02)
- [9]基于磁场调制的磁流体动力学角速度传感器研究[D]. 徐冲柯. 天津大学, 2019(01)
- [10]基于NFC的电阻式高精度传感器无源芯片前端设计[D]. 李设计. 西安电子科技大学, 2019(02)