基于IPMC驱动器的小型遥控机器鱼的研制

IPMC智能材料具有驱动电压低、响应形变高的特性.利用这种智能材料为驱动器,设计了一种小型遥控机器鱼.该机器鱼可以由红外电视遥控器遥控,通过改变加在IPMC材料上的驱动电压的幅值和频率来控制机器鱼的游动方向和游动速度.在实验过程中,分别比较了在正弦波激励和方波激励下机器鱼的游动速度的差异,同时验证了驱动信号的幅值与频率对机器鱼游动速度的影响.通过实验有效地证明了IPMC材料作为驱动器的可行性.     

传感技术在拉伸法测杨氏模量中的应用

介绍了一种利用传感器测量杨氏弹性模量的方法，使得测量速度和测量精度都有较大提高，且可实现测量自动化．     

伸长法测金属丝杨氏模量实验的改进

自制了一种测量微小位移的传感器，用于测量金属丝的伸长量，进而测出其杨氏模量，和传统的测量杨氏模量的其它方法相比较，这种方法是一种电测法，明显、直观、误差小，具有极大的优越性。     

基于PSD的杨氏模量测量仪的设计与实现

本文针对大学物理实验中传统的拉伸法测量金属丝的杨氏模量,给出了对该实验的自动化和智能化改进的解决方案。利用光电位置敏感探测器(PSD)设计金属丝微小伸长量的位移测量系统,编写了测量软件,直接得到金属丝杨氏模量的测量结果。     

金属杨氏模量的动态法测量研究

本文研究了动态法测金属杨氏模量实验中吊扎点位置、试样的尺寸及悬线的材料和规格与共振频率之间的关系，介绍了用内插法和外延法确定节点处共振频率的方法和几种快速、准确鉴别真假共振信号的方法。     

用光纤位移传感器测量金属丝的杨氏模量

用光纤位移传感器对金属丝的杨氏模量进行测量,用最小二乘法拟合直线方程,用逐差法处理实验数据,得出实验结果.与光杠杆法相比,该方法测量误差小,准确度高.     

纳米材料杨氏模量的测量

报道了利用激光超声技术测量纳米材料杨氏模量的测试方法。根据测量声波在材料内传播的时间和试样的厚度，确定声波在材料内的传播速度，进而由材料的密度即可计算出材料的杨氏模量；并对不同烧结温度下纳米氧化锆进行了测量，结果表明纳米氧化锆的杨氏模量随烧结温度的升高而增加，此方法简便实用，并对试样的形状无特殊要求。     

用补偿式光纤位移传感器测量钢丝的杨氏模量

采用补偿式光纤位移传感器测量钢丝的杨氏模量,由调制曲线拟合出直线方程,得到钢丝在加载情况下的微位移,算出实验结果.同反射式光纤位移传感和光杠杆法相比,本实验结果更准确.     

悬臂杆受简谐激励的主共振响应

基于Hamilton原理,得到了杆受横向简谐激振力作用的非线性强迫振动控制方程组.运用Kantorovich平均法将非线性偏微分方程转化成一组常微分方程,考虑一端固定、另一端自由的悬臂杆模型,采用打靶法得到了主共振的数值结果.详细考察了激振力频率及其力幅对主共振响应的影响,发现了悬臂杆的软弹簧特性.     

杨氏模量测量数据的实时处理系统研究

本文将杨氏模量测试仪,LabView以及光纤位移传感器有机的结合起来,构成了新型杨氏模量测量系统,介绍了如何利用LabVIEW实时处理杨氏模量测量的数据。     

IPMC并联驱动仿真与实验研究

电致动高分子智能材料IPMC存在刚性小、输出位移较大、致动力小以及承受电压较低等缺点.因此,提出了利用导电树脂将多片IPMC粘结成多层n-IPMCs的改性方法.利用有限元方法分别建立了单片IPMC和双层并联微驱动器2-IPMCs的仿真模型,对其输出特性进行了仿真预测,继而利用导电树脂粘结技术制备了双层2-IPMCs样品,最后对该样品进行了性能测试实验.实验结果证明,基于导电树脂的2-IPMCs相对于单片的IPMC在输出力、输出位移、刚度、最大承受电压、性能持续性以及保水性等方面都有较大的改进.     

面向人工肌肉驱动器的无模型自适应滑模控制研究

针对人工肌肉驱动器模型的控制策略较为复杂、控制参数较多、调节过程较为繁琐、通用性较差等问题.首先基于梯度法设计了无模型自适应滑模控制器(MFASMC)并对其稳定性进行了证明.然后,利用该控制器分别对离子交换聚合金属(IPMC)以及气动人工肌肉(PAM)两种典型人工肌肉驱动器进行控制仿真实验,从而对其控制精度、适应性及通用性进行验证.由仿真结果可知,通过设计控制器参数的调节规律,MFASMC算法可以实现对控制参数的快速在线调节,故对于不同种类的人工肌肉驱动器避免了繁杂的数学建模过程及控制参数调节过程,具有良好的适应性及通用性.     

基于EMD载货汽车动态载荷信息处理技术

为在载货汽车安全状态监测中获取真实稳定的载荷状态信息,对基于位移传感器的车辆载荷状态动态检测装置实时采集到的电压信号进行了处理. 根据载货汽车动态载荷信号的特点,以经验模态分解(EMD)算法为基础,去除传感器信号中的低频动态载荷,从而获得稳态的车辆载荷信息. 基于LabVIEW软件的编程功能,实现了对载货汽车动态载荷信息的处理及结果显示. 通过不同载重量、速度、路面环境条件的实车道路试验的验证,系统测量结果误差小于5%,满足实时监测车辆载荷状态的要求.     

基于标准差中位数的磁共振信号尖峰去除方法

针对核磁共振探测(SNMR: Surface Nuclear Magnetic Resonance）信号因受尖峰噪声干扰严重而导致其衰减形态被破坏的问题, 提出了基于标准差中位数的尖峰噪声筛选剔除方法。通过对重复采集的数据进行阈值设定, 准确识别并剔除信号中混入的随机性强、 幅值高的尖峰干扰。仿真实测结果表明, 该方法能有效去除大于信号幅值10倍的多处尖峰噪声, 同时能较好地还原真实信号的衰减形态。     

碘化物-甲基紫体系共振瑞利散射法测定痕量铅

在稀磷酸介质中,铅(Ⅱ)与过量的I-形成[PbI4]2-配阴离子并进一步与甲基紫形成离子缔合配合物时,会 明显增强共振瑞利散射(RRS)强度,最大RRS波长位于327nm.研究了该体系的共振瑞利散射光谱特性、主要影 响因素和反应的最佳条件,在2.0×10-3～3.0×10-2μg/mL范围内,共振瑞利散射强度与铅的浓度成线性关系, 实验结果表明该方法有很高的灵敏度,铅(Ⅱ)的检出限为0.6ng/mL,可用于对自来水中痕量铅的直接测定.     

基于多目标规划的WSN路径动态选择算法

为解决无线传感器网络中查询的能量有效和实时性之间的矛盾,提出一种基于多目标规划理论的动态路径选择算法(MOPEH).该算法结合了最低能耗路由策略(ME)和最小跳步数路由策略(MH),运用多目标规划模型,将能量代价和传输时延同时作为路由算法的设计目标,利用深度优先搜索策略建立了节点间的所有可行路径集合,并从中选择能耗低于平均能耗的路径.根据查询要求设定网络性能函数,动态调整两项性能指标,从可行路径集合中选择满足要求的路径,得到最优解.实验证明该算法能够能量有效地处理实时查询.     

核磁共振信号工频谐波的自适应滤除方法

针对核磁共振测量信号中的噪声,尤其是拉摩尔频率附近的工频谐波噪声干扰问题,
采用自适应滤波的方法进行噪声滤除,在自适应滤波去噪基本原理的基础上,对自
适应陷波滤波器的性能进行了仿真研究,并将该方法应用到实际采集到的核磁共振信号工频
谐波干扰的滤除中。研究结果表明,相对于传统的设计陷波滤波器去噪的方法,自适应陷波
器可自动跟踪干扰频率和相角,滤波后信号的失真小,通过包络拟合后,信号振幅和弛
豫时间的误差精度较高,可控制在5%以内,从而实现了工频谐波干扰的有效滤除。     

激光路面平整度检测系统

为提高路面平整度检测水平，提出了基于基准传递原理的路面平整度检测方法，给出了采用5个激光位移传感器检测路面纵断面相对标高的计算公式，在不同等级路面上与精密水准仪测量方法进行了对比试验。结果表明，依据基准传递原理的路面平整度激光检测系统不受检测速度限制，可给出被测道路的纵断面曲线和国际平整度指数（IRI）。     

基于解析法的全球定位系统姿态测量技术

提出了一种新的实时全球定位系统（GPS）姿态测量初始化方法,将超越方程的求解与模糊度函数法相结合,有效地提高了初始化计算速度．讨论了模糊度函数法,从几何角度描述了观测方程,给出了二元非线性观测方程组的解,并对实测数据进行了处理．结果表明,该方法与一般的方法相比,初始化的计算更有效,更经济．     

基于切比雪夫最佳逼近的LVDT位移传感器信号处理

针对LVDT位移传感器两端输出信号的非线性问题,提出了一种基于切比雪夫最佳逼近原理的信号处理方法. 该方法将传感器有效量程自适应地分为线性和非线性区域. 线性工作范围和对应直线逼近函数利用切比雪夫一次最佳逼近自适应确定,非线性区域信号采用有理B样条函数进行线性化处理. 设计了基于MSP430单片机的信号处理器,搭建了基于步进电机直线台和标准激光传感器的试验平台,对该算法进行实验验证. 实验选用量程为85 mm的LVDT位移传感器,实验结果表明,该方法将传感器的非线性误差从2.47%降至0.30%,测量平均误差绝对值从0.64 mm降至0.12 mm,有效改善了传感器的线性度和精度,延展了其工作范围.