聚合物棱镜耦合SPR芯片的研究

为了开发用于生物医学和化学检测的小型化表面等离子体谐振分析芯片,采用了体硅工艺和聚合复制工艺,研制出聚合物棱镜与耦合玻璃层的SPR芯片及微流体沟道.在理论上分析了聚合物折射率、耦合玻璃层的折射率和厚度、金膜厚度及光学干涉对SPR曲线的影响,分析表明聚合物与耦合玻璃层的折射度差值是影响SPR曲线的主要因素.在波长650 nm,金膜厚度为50 nm时,采用角度调制的方式,测试以水和空气为介质的SPR曲线,测试结果与理论分析很相近.     

基于表面等离子体波共振技术的精密角度传感器

为解决纳米技术中体积紧凑、高分辨率的测角问题,分析了表面等离子体波共振(SPR)的相位和振幅特征,根据共振角附近SPR的相位对入射角的高度敏感性,提出了基于表面等离子体波共振原理进行微小角度测量的方法,它具有测量分辨率高和体积紧凑的优点。研制了实验装置并进行了测角实验,测量分辨率达1.4×10     

SPR角谱测量仪的原理与设计

介绍了表面等离子体共振(SPR)测试原理,结合扫描方式角谱测试和CCD角谱测试方法,设计了一种高分辨率、宽范围便携式的SPR角谱测试系统,讨论了提高测试精度的方法。     

表面等离子共振检测葡萄糖浓度的数据处理方法

根据表面等离子共振(SPR)检测葡萄糖浓度时信号和噪声的特点,研究了寻找曲线最低点算法和基线动态调整方法等SPR数据后处理方法.采用加权质心法精确地捕获到了表面等离子共振曲线的最低点,采用固定计算点数的动态基线法调整基线位置,消除了基线附近点值的波动对测量结果的影响.模拟仿真及实验验证结果表明,采用固定点数的动态基线法和加权质心法处理SPR数据,能显著提高SPR检测葡萄糖的分辨率,在葡萄糖浓度检测技术中有很好的应用前景.     

基于SPR的液体折射率检测研究

精确的折射率测量可以深入的了解介质微小的物理或者化学变化。提出一种基于Kretschmann棱镜结构的SPR折射率检测方法。首先利用Mathematica软件重点分析Kretschmann模型结构下待测样品折射率变化对表面等离子体共振吸收峰的影响,得到吸收峰随样品折射率的变化关系。在此基础上,构建Kretschmann模型并进行了酒精与水混合溶液的折射率测量。最后得出该方法能够有效检测到样品反射谱曲线,且与理论曲线趋势基本一致,在1.33~1.36折射率范围内检测的灵敏度可达86.88 deg/RIU。本研究方案对研制表面等离子体共振折射率传感器具有良好的价值。     

光激发表面等离子体波反射系数在复平面的轨迹

为了更好的理解相位型、偏振型及调制型表面等离子体波共振(SPR)传感器的工作原理和性能,采用光的电磁理论对光激发表面等离子体波时光的反射系数rp在复平面的轨迹进行了分析与研究。研究表明rp在复平面的轨迹近似在一个圆周上,从这个轨迹圆不仅可以得到反射系数的模rp和辐角φp的特性,而且可以得到rp.(φp/α)近似为一个常数的特性。这些特性非常直观地表示了相位型、偏振型及调制型SPR传感器的原理与性能,有利于SPR传感器的研究。     

一种2R1T并联机构位置反解和工作空间分析

设计了一种带封闭支链的2R1T并联机构，机构主体组成包括定平台、动平台、两条RPS支链、一条由封闭支链2SPR和S组成的支链。通过改变三个P副的位移大小来控制动平台的位置及姿态。基于螺旋理论，对2T1R并联机构进行自由度分析，分析得到该机构有两个转动自由度和一个移动自由度。建立机构运动学的反解模型并进行反解求解。应用SolidWorks建立2R1T并联机构的模型并用Matlab建立运动学模型。应用数值搜索法基于位置反解在Matlab中求解得到并联机构的工作空间。     

基于二代小波的表面粗糙度信息提取

为了快速准确地提取表面粗糙度,提出一种用二代提升小波用于滤波的方法。基于提升理论,对信号进行分解与重构,构造提升小波滤波器。根据表面形貌的综合成分,构建零件表面形貌数学分析模型。基于模型构建原理对数学模型进行求解,基于Matlab进行滤波仿真,确定分解层数,选择合适滤波器,实现零件表面形貌中的表面粗糙度信息提取。研究结果表明:二代提升小波用于表面粗糙度信息的提取计算复杂度更低、速度更快,提取的信息更加精确有效。     

纳米金放大SPR技术检测前列腺癌肿瘤标志物free PSA

表面等离子体激元共振(surface plasmon resonance,SPR)是一种基于芯片表面折射率变化的光学检测技术,具有快速、灵敏、免标记等优点,可实时在线地跟踪固液界面反应,在蛋白及核酸等生物分子检测方面具有广阔的应用前景。但是,传统的SPR检测方法难以检测低分子量、超低浓度的生物分子。纳米金具有密度大、介电常数大、良好的生物相容性等特点,因此,基于纳米金放大的SPR技术既可以保持生物分子的生物活性,又可以有效突破传统SPR中检测限的限制。游离前列腺特异性抗原(free prostate-specific antigenf,-PSA)是一种常用于前列腺癌早期诊断的标志物,但由于其在血清中的浓度非常低,给前列腺癌的早期诊断造成困难。本论文利用基于纳米金放大的SPR技术,设计竞争型免疫模式实现了f-PSA的超灵敏检测。     

曲面零件外表面磨削加工全过程模拟与误差分析

基于MATLAB软件具体模拟了曲面工件外表面磨削加工的全过程并进行了加工误差的分析.通过建立两套坐标系,以最短加工时间为原则建立数学模型,分析工件外母线方程为抛物线的曲面加工过程,合理预留磨削进刀量并选取了加工基准,采用圆柱体砂轮,利用插补原理中的逐点比较法,把所要加工的工件外表面等分为19285个微元环,利用坐标变换原理,求出外母线上每一个微元点运动之后的坐标位置,依次模拟出了实际加工轮廓线;并模拟出了每Δt=0.15 s时刻在x轴方向上的进给量和在y轴上的进给量的曲线,以及绕转轴的旋转角度,计算出了在每个Δt伺服周期内的单个微元的位移量,由步进电机的脉冲当量得到每个微元所需的步进电机的脉冲个数.自主划分时间段,并计算了三组步进电机各自应发出的脉冲数和脉冲数在该时段的分布.最后分析了此加工工序选取微元时的舍入误差、插补误差和脉冲当量分配不均引起的累计误差.     

Trajectory Optimization and Motion Simulation of a Flexible Polishing Industrial Robot for Watchcases

To optimize the working time of the flexible polishing industrial robot for watchcases, the polishing efficiency should be improved. Based on the quintic B-spline fitting curve trajectory planning method associated with the optimal time interval and the trajectory point angle, the trajectory route of the flexible polishing industrial robot for case parts was optimized by the Matlab software. The operation time of the flexible polishing industrial robot could reach the optimal level. The joints of the robot can be cooperated with each other to ensure that the motion track of the end-effector of the robot arm is closer to the expected motion track. Based on the Adams software, the obtained trajectory curve of multi-objective optimization was simulated, which verified the trajectory fitted after multi-objective optimization. The angular acceleration and angular plus acceleration curves were improved. Theoretical guidance was carried out for the subsequent experiment by Matlab and Adams simulation analysis.     

SPR传感器理论模型的仿真研究

为了提高SPR传感器的性能,本文从理论上分析了影响传感器性能的一些参数.本文以薄膜光学理论为基础对传感器的特性进行分析,给出了SPR传感器反射光强的数学模型,并以此模型为依据用m atlab软件对各种敏感膜的特性进行仿真,得出了一些结论,再结合实际加以分析.     

六角形三维编织物结构的Matlab仿真及优化

基于六角形三维编织工艺,通过分析编织过程中携纱器的运动规律,利用Matlab编写算法将其所读取的电机控制矩阵转化为编织纱线的空间轨迹点坐标,利用B-spline曲线对纱线运动轨迹进行拟合,再对纱线截面和花节长度进行优化,得到一种能够很好地反映真实编织样本的结构纱线模型。仿真结果显示,纱线模型中的纱线形态与真实织物中的纱线相似,纱线编织角规律符合实际织物。研究结果为六角形三维编织物的纱线空间结构可视化和单胞体划分提供了理论和技术基础。     

基于Matlab的光学实验仿真平台

利用Matlab的强大计算功能和绘图功能,建立了一种光学实验仿真平台.     

基于比例控制的4WS汽车操纵稳定性仿真研究

建立了基于比例控制的4轮转向(4WS)汽车的动力学模型,在Matlab环境下针对不同车速时的驾驶员模型跟随车辆轨迹、汽车横摆角速度、侧向加速度以及前轮转角的瞬态响应进行了闭环仿真分析,并与无控制的前轮转向(FWS)汽车的动力学模型结果进行了比较. 结果表明:在相同的驾驶员模型下,主动四轮转向汽车的操纵稳定性优于前轮转向汽车,采用闭合曲线跑道比采用蛇型道路进行仿真更客观地反映控制效果和车辆特性.      

液压自定心中心架凸轮轮廓曲线设计

片状凸轮是液压自定心中心架的关键部件,采用解析法设计了片状凸轮。分析了液压自定心中心架结构及其工作原理,推导了理论凸轮轮廓线方程,分别采用包络线法和瞬心法求解了实际凸轮轮廓曲线,通过Matlab编程生成了液压自定心中心架凸轮轮廓曲线。计算结果表明,两种方法求解的片状凸轮轮廓曲线坐标值吻合较好,同时也互证本文设计的片状凸轮是有效的。     

ESD保护器件栅接地N型MOS管开启后区域模拟方法

基于ESD应力下栅接地N型MOS管（GGNMOS）的工作特性,提出2种开启后区域的器件级模型结构和相应的参数提取方法,并利用Matlab分别基于两种模型对不同工艺参数的样品进行模拟,获得相应的I-V特性曲线。虽然模型1比模型2简单,而且需要的参数少,但是模型2比模型1更为精确,与实际情况更吻合,更加能够反映出工艺参数对样品开启后特性的影响。     

基于Matlab/Simulink的电子节气门控制系统仿真

介绍汽车电子节气门控制系统的结构组成和控制原理,建立基于Matlab/Simulink的动态仿真模型。针对电子节气门控制系统的非线性特点,设计变结构滑模控制器,并进行仿真分析,控制性能可以满足实车使用要求。     

直接转矩控制的磁链控制方法仿真与分析

以异步电动机直接转矩控制基本原理为基础,利用Matlab/Simulink搭建2种磁链控制方法:六边形磁链控制方法和近似圆形磁链控制方法的仿真模型.通过改变转速给定值,得出在不同给定条件下的仿真结果,并对其结果加以分析.通过2种方法的对比,给出在全速范围内2种控制方法实现平滑切换的仿真模型.仿真结果验证了2种控制方法平滑切换的可行性,对直接转矩控制技术应用于工程技术等方面有一定的实用价值.     

球形和楔形光纤探针耦合特性实

采用实验方法测量了球形光纤与楔形光纤的耦合效率,得出耦合效率随楔形光纤的楔角及球形光纤弓形高变化曲线.通过实验可得,楔形与球形光纤的耦合效率随楔角增加而增大,当楔角由20.6°增大到30.3°以及楔角由40.6°增大到55.2°时,耦合效率曲线呈较快速上升趋势,由30.3°增大到40.6°以及楔角由55.2°增大到76.5°时,耦合效率曲线上升趋势较缓;随着球形光纤弓形高的增加,球形与楔形光纤的耦合效率基本上线性上升;耦合效率随着楔形与球形光纤的间距的减小而增大,当间距由0.09mm减小到0.05mm时,耦合效率曲线呈较快速上升趋势,由0.04mm减小到0.01mm时,耦合效率曲线呈下降趋势.