摘要：为满足下一代6G网络对光通信网络提出的传输容量大、速率高及传输时延低的要求,本文将碲酸盐光纤作为光纤增益介质,并利用自适应差分进化(adaptive differential evolution,ADE)算法对拉曼光纤放大器(Raman fiber amplifier,RFA)的泵浦参数进行优化。该算法通过引入自适应算子控制变异率的大小,在保持个体多样性的同时增强全局搜索最优解的能力。最终设计出一款覆盖100 nm带宽范围、平均增益为28.27 dB、增益平坦度为0.65 dB的多泵浦RFA。同时,在该模型基础上分别研究了泵浦功率和光纤长度对拉曼放大器增益及增益平坦度的影响,为设计和优化多泵浦拉曼放大器模型提供了参考。

摘要：齿槽转矩是永磁同步电机设计研究的一个重要方面。本文运用傅里叶级数的方法分析了齿槽转矩的表达式,电机的齿槽转矩为电机各槽产生齿槽转矩的叠加,以此为基础对单个槽产生齿槽转矩的叠加规律进行了研究,提出了一种基于槽口偏移削弱齿槽转矩的方法。研究表明,通过本文方法将电机的槽口偏移适当角度,可以抵消电机齿槽转矩中的某次或者几次谐波,给出了具体槽口偏移角度的确定公式。最后通过计算实例运用有限元仿真进行验证,结果表明该方法可有效地削弱永磁电机齿槽转矩,本文的结论正确有效。

摘要：针对动态建模误差和不确定性扰动对机械臂末端高精度轨迹跟踪控制的不利影响,提出了一种新型的基于自适应神经网络的机械臂滑模控制策略。该控制策略可分为三部分:自适应神经网络补偿项、切换控制项和等效控制项。自适应神经网络的引入,避免了建模误差和外界未知扰动对机械臂系统的影响,提高了轨迹跟踪精度;切换控制项可使机械臂系统性能在迅速趋近滑模面的同时以很小的速率趋近平衡点,既能保证系统稳定,又能避免系统过于抖振;等效控制项用于对机械臂动力学模型的重力项和哥氏力项进行补偿,实现对模型的线性化处理,保证了系统的控制精度。最后,通过构造Lyapunov函数验证了所设计控制系统的稳定性,并在MATLAB/Simulink环境下和机器人系统工具箱中开展仿真实验和对比实验。结果表明,所提出的控制算法能够在保持机械臂稳定性的同时实现高精度的轨迹跟踪,验证了该控制算法的有效性和优越性。自适应神经网络滑模控制算法可为提高机械臂末端轨迹跟踪精度提供一种解决方案。

摘要：针对水资源环境监测与保护的需求,提出了基于微型光谱仪连续光谱分析的多参数水质检测微系统,系统主要由MOEMS微型光谱仪、流路系统、多功能微小型样品反应检测室和嵌入式测控系统组成,具有自动进样和试剂、样品反应体系的自动恒温、搅拌、光谱检测和数据处理等功能。论文介绍了系统各主要部分的功能与结构,研制出了原理样机,经实验测试验证,研制的多参数水质检测仪能够快速实现多个水质参数的准确检测,满足水质多参数在线监测的应用技术要求,同时具有很大的功能扩展性。

摘要：比例电磁铁是控制比例阀先导级阀芯动作的电磁驱动元件,其性能在很大程度上决定比例阀的整体性能。针对传统比例电磁铁线性度差、比例范围短、隔磁环安装困难等不足,设计一种新型结构的比例电磁铁,这种比例电磁铁采用永磁体与线圈产生的复合磁场力驱动衔铁运动,同时新型结构的比例电磁铁中取消传统比例电磁铁的隔磁环结构,降低加工难度并且具有较传统的比例电磁铁更好的性能。对设计的新型电磁铁进行数学建模和理论分析验证其理论的可行性,并且对同等尺寸的比例电磁铁进行仿真优化设计,获得尺寸条件限制下的性能最佳的比例电磁铁设计。在理论分析的基础上,通过对样机的电磁力测试获得的试验数据与理论分析数据一致,验证了这种新型结构的比例电磁铁的实用性。

摘要：基于器件模拟仿真,设计了一种PNP型1.5μm波长多量子阱InGaAsP-InP异质结晶体管激光器材料外延结构,并采用金属有机化学气相沉积外延生长.其中基区采用N型Si掺杂.因为扩散系数小,比较P型Zn搀杂具有较高的稳定性,因而较NPN结构外延材料容易获得高质量的光学有源区.由于N型欧姆接触比P型容易获得,基区搀杂浓度可以相对较低,有利于减小基区光损耗和载流子复合,从而获得较低的阈值电流和较高的输出光功率.所获得的外延材料呈现较高光-荧光谱峰值和65.1nm较低半峰宽.测试结果显示了较高的外延片光学质量.

摘要：将植物叶脉脉序分布的形成机理应用到基于声辐射优化的薄板结构加强筋布局中,提出了一种加强筋仿中叶脉布局的声辐射优化算法。以结构在优化频带内应变能和应力的均值作为加强筋生长准则,设计灵敏度则反映了结构声辐射性能对设计参数变化的敏感程度。四边固支方板和矩形板的加强筋分布的声辐射优化算例证明了该方法的有效性。

摘要：设计并制备了一个新型类贝塞尔调制螺旋相位片,该相位结构是由类贝塞尔函数表示的振幅信息加载到螺旋相位上构成的,通过选择合适的调制参数,使得透射率在相位结构边缘处为零,能够大幅度消除再现光学旋涡光束的旁瓣。采用在纯相位型元件上调制复振幅的编码方法,实现振幅型到纯相位型的转换。通过优化多灰阶激光直写工艺,对每一个像素高度进行调制,直接将该相位片加工在基底是玻璃的光刻胶上。搭建光路验证了光束强度分布,并取得了与理论预期高度一致的结果,为产生高质量旋涡光束提供了一个简便、可靠和低成本的微光学元件手段。

摘要：应用Fluent软件模拟计算了以水蒸气为制冷剂的恒压混合(CPM)和恒定动量变化率(CRMC)喷射器在不同结构和工况下的临界性能。结果表明:在工作流体温度90~120℃,引射流体温度5~15℃的工况下,CRMC喷射器引射率一致高于CPM喷射器,引射率最大可提升31.58%,而临界背压保持相等或略微降低。设计工况下,存在最佳喷嘴出口位置(20 mm)和扩散室出口速度(50 m/s)使CRMC喷射器临界性能最大化。

摘要：根据ITER(InternationalThermonuclearExperimentalReactor)真空室中子屏蔽组件的设计概念和结构特点,应用有限元分析软件ANSYS对结构组件进行静力学分析和热—结构耦合分析。有限元计算结果表明,等离子体中心破灭事件(centraldisruption27msec——CD27ms)下的巨大瞬间电磁载荷对其产生的应力与变形远小于真空室温度环境造成的应力影响,尤其在接触应力计算上表现最为明显。因此,根据强度分析的结果重新对中子屏蔽组件的结构方案进行修改,分析结果表明改进后的结构更加合理。