基于多周期同步测量法的微位移检测电路设计

在机械产品微位移高精度检测中,目前广泛采用的微位移检测电路是通过电感式位移传感器将被测位移量转换成输出电压幅度,该方法的测量精度受调理电路的限制.为进一步提高测量精度,提出一种多周期同步测量法,并设计了基于单片机控制的微位移检测电路.实际应用表明,该系统在电感式位移传感器检测量程为2mm时,系统检测精度可达0.01um.并且系统在提高计数频率时可以达到更高的测量精度.     

基于LabVIEW RT的汽车离合器从动盘检测系统

基于LabVIEW RT,应用交流伺服控制系统设计了高精度离合器从动盘检测系统.采用永磁同步交流伺服电机构成检测系统的位移驱动和力矩驱动,采用工控机和NI公司7830R数据采集控制卡构成实时数据采集和位移、力矩实时控制器;应用复合PID控制算法,基于LabVIEW RT开发了测试系统用户界面程序和数据采集控制程序.实验研究表明,系统获得了较好的稳态精度和动态特性,检测系统运行稳定可靠.     

基于迈克尔逊干涉仪的激光CCD微位移测量系统研究

介绍了一种可进行动态微位移激光测量系统。该系统以He-Ne激光器为光源,配以去噪装置、判向变频系统、CCD视频信号的高速动态采集系统、微机处理系统及干涉图处理软件包等,基于位相调制的基本原理,实现了微位移的精确测量。与传统测量方法相比,其精度、误差、灵敏度及稳定度都有较大提高,并实现了微位移的全自动测量。     

基于数字图像技术的桥梁动态位移测量应用研究

文章开发了一套基于数字图像处理技术的桥梁动态位移测量系统。该系统对采集的光斑图像进行二值化及图像滤波处理,进而搜索光斑中心在像素坐标下的变化来求其空间坐标,以达到识别桥梁动态位移的目的。为证实该系统测量的可行性与准确性,在实验室进行了精度实验,静载、动载测量以及实桥测试。同时用该系统采集的位移数据进行频谱分析,频谱结果与其理论基频吻合。结果表明,在测量环境不变的前提下,该系统的测量结果与其对比方法测量结果基本一致,系统测量精度在毫米级情况下频谱分析所求得的频率结果较为准确,满足桥梁位移测量与基本动态特性分析的需要。     

动态检测系统中大容量高速图像同步录入技术

为满足现代靶场检测的实际需求,研究了在动态检测系统中多路图像的大容量数据同步存储录入技术,提出了在利用数字相机实现高分辨率实时动态检测时,采用实时无损存储、事后处理的方法,研究了高速图像实时存储录入设备。解决了在车载环境下,多路图像同步采集与实时录入的关键技术问题,为基于图像的现代动态检测领域研究中要解决的诸多问题推出新的技术途径。     

多轴激光位移测量同步采样技术

采用基于广播总线的同步采样技术,提出6轴高精密XY工件台激光位移测量的同步测量架构.设计专门的同步动作控制器和同步信号总线,实现6轴激光位移测量系统的同步采样,提高了数据采样频率.结果表明:6个激光测量轴之间的同步采样时间误差最大为1.616ns,并由此引起的位移测量误差是0.808nm;在硬件读取数据方式下,6个激光测量轴最高采样频率可达640kHz.     

多线程编程下振动物体的双目动态测量实现

馈源舱索系统位移和振动频率的实时动态检测是实现闭环控制的基础。为保证对采集到的数据及时进行计算并实时输出控制量,打破传统接触式测量的局限,利用非接触式的基于多线程编程技术的双目视觉高速动态测量方法,从数据的前端采集、中期处理到后端分析,研究了多线程同步测量技术的软件实现。通过振动台实验验证了系统测量的可行性,并将系统用于室内馈源舱索模型的振动试验中,取得了理想的效果。对于低频振动测量需求而言,双目动态测量是一种比较好的解决方案。     

多路混合信号同步采集系统

重点介绍了新型的多路混合输入同步采集系统，并与传统的多路信号同步采集系统进行了比较，在此基础上设计了一个基于单片机８９Ｃ５１和模数转换器ＭＡＸ１５５的多路混合输入同步采集系统。     

多路温度同步测量系统开发与实现

针对多路温度同步测量的需求,研制了一种基于可编程逻辑阵列(field program gate array,FPGA)和低功耗内核(STM32)的多路温度同步测量系统。该系统以FPGA为主控制器,直接驱动多片模数转换器件,对多路电信号进行同步测量,使用STM32实现温度信号的转换和计算。系统预期测温范围为-200~850℃,测温精度达到0.01℃。实验结果表明,该系统在使用PT100温度传感器测温且测温范围为-200~400℃时,系统测量误差小于0.003℃,全量程(-200~850℃)范围内系统测量误差小于0.005℃。所设计的多路温度同步测量系统尽管随温度增大测量误差存在增大趋势,但在全量程范围内实现了0.01℃测温精度的目标,并具有多路温度同步测量、通道数易于扩展等优点,具有一定的实用价值。     

超宽带脉冲星信号采集与处理架构设计及功能验证

采用超宽带观测系统对于提升脉冲星到达时间精度具有显著效果,但超宽带接收系统所产生的超高速数据流对终端系统的实时传输、分发和处理形成了较大挑战.本文以QTT规划的S波段超宽带接收系统为对象,采用先进的射频信号直接采集和混合架构多功能天文计算模型设计了脉冲星信号采集与处理系统架构.采用一块RFSoC平台将宽带模拟信号分为2个模拟子带进行采集,然后信道化为多个数字子带并通过2个100 Gb网络端口分发至多个HPC处理节点进行实时处理,可实现3 GHz宽带信号的同步采集和多功能处理,系统架构简洁、可扩展性强.对射频信号分段采集、100 Gb网络多路分发、VDIF数据格式封装等功能进行了测试,并开展了单子带脉冲星观测实验.     

重复荷载作用下非饱和黄土的动力特性研究

通过对神河高速非饱和黄土在不同围压下进行振动三轴试验,测定了非饱和黄土的动弹性模量和阻尼比,以及黄土的动本构关系。结果表明,动弹性模量随动应变值增大而减小;在相同固结比条件下,动弹性模量随固结压力值增大而增大;随着动应变增大,非饱和黄土的阻尼比随之增大;非饱和黄土的动应力-动应变关系可近似用双曲线模型表达。同时分析了动弹性模量随动应变的规律,进一步验证动三轴试验中动弹性模量的变化规律的合理性。     

动态数据距离与动态数据几何辨识-恢复

应用P-集合,提出动态数据偏离度概念与动态数据距离的概念。动态数据偏离度包括内-动态数据偏离度、外-动态数据偏离度与内-外动态数据偏离度;动态数据距离包括内-动态数据距离、外-动态数据距离与内-外动态数据距离。应用动态数据偏离度与动态数据距离,得到动态数据的辨识与恢复定理,给出信息系统动态稳定数据的几何辨识准则,并给出应用。动态数据距离使得信息系统动态数据辨识与恢复直观化,是研究信息系统数据变化的一个几何工具。     

粘弹性柱的若干动力学性质—数值实验

主要讨论了粘弹性柱所定义的动力系统的动力学行为，首先利用Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数，Ｌｙａｐｕｎｏｖ谱分析了动力系统的各种动力学性质，说明了动力系统在各种参数条件下的动力稳定性以及在特定参数下拥有一个一致渐进稳定的吸引子Ａ，同时数值试验表明动力系统矍有混沌的特征。     

风景区城市化现象的动力机制分析

从动力主体、动力媒介、动力作用、胁迫效应和制约条件等多层次,逐步深入探讨了风景区城市化现象的动力机制.认为该现象是在旅游业迅猛发展和城市化进程的强力推动下,由政府、企业、居民和旅游者4个利益主体通过“旅游需求-旅游供给”这一动力媒介,推动经济力、社会力和技术力三者相互作用而形成的,它不仅会对景区生态环境产生胁迫效应,而且也要受制于景区生态环境容量的约束.     

扰动频率对动压气体轴承动态刚度和阻尼系数的影响

采用偏导数法求解动压气体润滑Reynolds方程，给出了动压气体轴承动态刚度和阻尼系数普遍适用的计算方法．进行了有限元数值仿真，计算了动压气体轴承的动态刚度和阻尼系数，并重点研究了扰动频率对这些系数的影响．计算结果表明，动压气体轴承的动态刚度系数随着扰动频率的增大而增大，动态阻尼系数随着扰动频率的增大而减小．从理论上解释了动压气体轴承的动态刚度和阻尼系数与扰动频率的密切相关性．     

循环动载下土工格栅加筋砾性土动力特性试验分析

为探究相同动应力比和相同动应力幅值下围压对加筋砾性土动力特性的影响,通过GDS动态三轴测试系统开展了土工格栅加筋砾性土动三轴试验。研究了相同动应力比和相同动应力幅值下围压对加筋砾性土轴向累积应变、回弹模量、动孔压的影响。结果表明:动应力比相同时,围压增大轴向累积应变随之增大,而动应力幅值相同时其规律恰恰相反;随围压的增大,回弹模量和动孔压均增大;相同动应力幅值时,回弹模量在振动初期的衰减较为明显,围压为120 kPa时衰减现象最为显著;随着围压的增大,动孔压均呈增大趋势,而孔压比基本维持在0.5左右,表明加筋砾性土具有良好的抗液化性能。     

江西重塑红黏土动特性研究

本文以江西东乡县重塑红黏土为研究对象,在不同物态和应力状态下进行室内动三轴试验研究。主要研究在不同含水率和固结围压条件下,红黏土破坏动应力-破坏振次关系、动粘聚力和动内摩擦角、动应变-动弹性模量关系以及阻尼比的变化规律。试验结果表明：相同破坏振次条件下,高固结围压和低含水率能提高土破坏时的动强度。土的动粘聚力和动内摩擦角随着土样含水率的增加线性递减。红黏土动弹性模量随着轴向动应变的增加而减小,同时动弹性模量的减小幅度也越来越小,最后趋于平缓。相同轴向动应变条件下,高固结围压和低含水率土样的动弹性模量更大。拟合后的红黏土动本构关系符合Kondner双曲线模型。同时红黏土的阻尼比随着固结围压和含水率的增大而增大。     

土工合成纤维土动力特性试验研究

通过动三轴试验,研究围压、纤维长度、纤维细度和配合比等因素对聚丙烯纤维加固粉砂的动应力-应变关系及动强度的影响规律。结果表明:纤维土的动应力-应变关系呈应变硬化型,近似双曲线;围压对纤维土动应力-应变关系和动强度的影响较大,纤维土的动弹性模量和动强度随围压的增大而增大,随振动次数的增加而降低;纤维越细,动强度越大,抵抗变形的能力越强;纤维的掺入对土体动摩擦角的影响不大,主要提高了土的动黏聚力。     

饱和砂的动孔压演化特性试验研究

利用GDS 10 Hz/20 kN双向振动三轴系统,对饱和砂进行不排水动三轴液化试验,研究了液化进程中动孔压的发展规律,并阐述了动孔压的演化机理.基于试验结果,提出适用于饱和砂的动孔压应变模型.该模型直接和动力分析中应变幅相联系,能够弥补应力模型的不足,并具有较好的适用性.等压固结条件下,动应力和固结压力对动孔压比与动应变比的关系影响较小,动孔压发展规律可近似用同一模型表示.不同动应力和固结压力作用下,饱和砂土动孔压的增长模式用Seed提出的孔压应力模型描述时,试验常数可取相同值.     

伺服阀测试用动态缸的特性研究

动态缸是流量伺服阀动态性能测试中的主要传感器.由于目前没有对其动态特性进行标定和校准的专门设备和方法,因此依据动态缸的结构参数对其动态性能进行理论分析即成为一种有效的方法.本文采用理论分析及性能仿真的方法对动态缸的性能进行研究,以验证动态缸作为动态传感器的有效性.