摘要：针对GaN基正装结构的LED芯片存在电流分布不均匀的问题,对传统的电极结构进行优化设计。通过建立有限元分析软件COMSOL的三维仿真模型,对传统结构和优化电极结构的芯片有源层电流分布进行了仿真,结果表明优化后的芯片电流分布更均匀。然后制备了不同结构的LED芯片进行光电性能测试,发现将N电极形状改变为扇形结构能提高LED的出光效率,在输入电流为20mA时,LED芯片的输出光功率为31.84mW,出光效率为52.03%,相比传统LED芯片出光效率提高了6.14%。

摘要：电场、温度场及空间电荷分布是高压直流(HVDC)交联聚乙烯(XLPE)电缆中间接头设计优化的重要参数。为此,利用COMSOL仿真软件计算了组合预制式、整体预制式2种电缆中间接头的电场分布、温度场分布、以及空间电荷分布,并分析了不同类型电缆中间接头各自的特点,提出了选型建议;针对2种类型的电缆中间接头,研究了材料参数、结构尺寸等因素对其性能的影响。结果表明:相较于整体预制式电缆中间接头,组合预制式电缆中间接头拥有更好的应用前景;通过对材料参数以及尺寸的研究发现,当使用硅橡胶(SR)作为电缆附件主要绝缘材料且硅橡胶电导率与电缆本体绝缘XLPE电导率的比值k约为10时,绝缘界面上的电场、温度场和空间电荷分布最优;优化应力锥曲线曲率半径、压接管厚度、内屏蔽层厚度等尺寸均能改善电场分布,且尺寸变化所达到的优化效果不如材料改性的优化效果显著,但却更具针对性。因此高压直流电缆中间接头的设计应以材料研制为主,以尺寸修正为辅。

摘要：为了克服多输入源级联型多电平逆变器的输出电平数不易扩展和基于开关电容的多电平逆变器效率不高的缺陷,提出了一种新颖的高效级联型多电平逆变器,并深入研究了该逆变器的电路拓扑、控制策略、稳态原理特性和储能电容的参数设计等关键技术。该电路拓扑是由开关电容网络、“T”型逆变桥和输出滤波器级联构成;该控制策略采用带输入电压前馈的输出电压瞬时值反馈单载波SPWM控制,通过控制开关电容网络中的功率开关S T i和逆变桥调制度分别实现母线电压的抬升和输出电压的稳定;分析了该逆变器的低频工作状态,并推导出了逆变器的外特性曲线。设计并研制的500 VA 115 VDC/220 V50 Hz AC级联型七电平逆变器实验样机具有功率器件开关损耗小、变换效率高、输出电平数易于扩展等优点,证实了所提出电路拓扑和控制策略的可行性与有效性。

摘要：针对制造车间数控刀具在连续作业过程中易出现过度使用或提前置换的现状,对刀具磨损感知数据获取方法和磨损预测模型构建进行研究。为避免传感器噪声影响,采用OPC技术直接与机床协同完成数控通信,并设计一套双镜头垂直分布的感知数据获取系统;为增强预测模型泛化能力,采用Dropout优化后深度信念网络(DBN)作为预测模型,先在特征提取阶段重构出优化权值,再引入标签量训练特征匹配阶段。结果显示,改进的DBN算法平均预测准确度约96.0%,在预测精度和稳定性方面较传统模型显著改善。

摘要：提出了一种基于深度学习技术的年龄和性别识别方法,建立了人脸识别硬件与软件系统。运用经典的反向传播算法确定预测函数的权重矩阵和偏差。针对单个识别网络准确率不高的问题,采用多个神经网络级联的方式,对输入的目标特征进行多次判定。通过设计一种投票竞争算法,让级联网络的识别结果自动进行竞争,获胜者作为最终的预测结果。预测结果与实验数据对比表明采用级联网络可有效提高对年龄性别的识别准确率,级联后的识别准确率分别达到了88%和82.61%。

摘要：Terfenol-D是一种超磁致伸缩材料,它在变化的磁场作用下可以产生较其他磁性材料大得多的形变,可以作为改动材料应用于超声换能器中,但是这种材料的发热问题制约超磁致伸缩超声换能器功率的提升。超磁致伸缩超声换能器的热量主要来自Terfenol-D材料内部的涡流损耗和磁滞损耗,涡流损耗可以通过将材料切片的方式有效地减小,因此磁滞损耗就成了换能器的主要热源。本文提出一种考虑应力影响的基于反向Jiles-Atherton磁滞数学模型的新模型,并将它与时步法电磁场有限元分析法相结合,进行磁滞损耗的计算。将磁滞损耗作为热源进行温度场分析,得到超磁致伸缩超声换能器的温度分布,为超磁致伸缩换能器散热系统的设计提供了指导依据。

摘要：针对机器人示教抓取异构件水龙头仅能适应固定姿态,缺乏自主获取位姿能力的问题,开发了一套双目视觉引导的异构件定位抓取系统。首先通过单目及双目标定获取相机参数及相对位姿,接着对图像进行预处理、立体校正。经过二值化、形态学等图像处理算法将水龙头待抓取区域提取并且创建为模板。采用模板匹配与极限约束结合的方法进行特征匹配,根据匹配点视差及相机标定结果计算三维坐标,同时利用图像的二阶矩计算偏转角度。最后根据手眼标定矩阵及偏转角转换公式,求得水龙头在机器人基坐标系下的姿态,实现异构件的定位与抓取。实验结果表明x、y、z方向误差分别在±0.9mm、±1mm、±1.4mm以内,偏转角误差在±3.5°以内,具有良好的实用价值。

摘要：PPLN晶体作为激光器中非线性系数较高的倍频晶体,与掺钕晶体构成腔内倍频的激光器,一般在中低功率密度的激光器中使用,其尺寸小,透光范围宽,对可见光产生的基频波和谐波的损耗小并且成本低,工艺成熟,易于批量生产。而基模激光器相对于多模激光器而言具有更好的光斑质量,更适用于一些高端的应用领域,例如医疗、军事等。本文介绍了基于PPLN晶体的绿光基模激光器的国内外研究进展,以及激光器的原理与构造,并通过实验研究,设计了一种由Nd:YVO4和PPLN组成的绿光模组,只需要调节该模组即可呈现出基模,极大的简化了激光器的制造过程,并对实验进行了一些改进,获得了较好的实验结果。

摘要：单相PWM整流器网侧电流控制是整流器控制系统的核心,目前常用的PI电流调节器无法实现正弦量的无差跟踪,且需要电网电压前馈以减小电网电压扰动的影响。本文分析了基于PR(Proportional-Resonant)调节器的电流控制系统的动态模型,由于PR调节器的幅频增益在基波处为无穷大,使得该系统能够实现正弦电流的无差跟踪,且不再需要电网电压前馈,简化了控制系统结构;在此基础上,利用根轨迹法对调节器参数进行了理论设计;直流输出电压存在固有的二次谐波,为了减少了网侧电流三次谐波的含量,本文在网侧电流给定条件下进行了动态补偿。仿真和实验结果表明所设计的电流控制系统能够实现网侧电流的高品质控制。

摘要：超磁致伸缩材料能量密度高,导热性相对较好,由其制造的功率超声换能器能做成很大功率,但因为此类换能器总处在高强度高频率磁场中工作,各种损耗很严重,带来的热量非常大,而超磁致伸缩材料对外界温度又很敏感,故热分析是该类换能器设计的重要方面。该文设计了换能器及其冷却系统,以考虑涡流损失和附加损失的Jile-Atherton模型为基础,提取了模型参数,计算得到了换能器的损耗总量;用有限元方法计算了冷却水流场分布和换能器温度场分布;对样机进行了试验,实验与计算结果吻合良好。