近场光存储的深亚微米微型飞行头设计

为提高固体浸没透镜(SIL)和盘面之间的近场耦合效率,设计并研制了一种基于流体力学微流动理论的近场光存储深亚微米微型飞行头.建立了承载微飞行头的力学模型,并借助有限体积法对飞行头的动态特性进行了数值仿真.该微型飞行头将聚焦透镜和SIL集成于一个承载微飞行头,克服了光盘高速旋转过程中,二者距离改变而导致离焦的影响;微型飞行头采用了正负压力并存的结构,极大提高了飞行头的承载刚度,并有效消除了工作过程中气流的不断变化对飞行高度的影响,增加了飞行头的动态稳定性;将SIL作为承载微飞行头轨道的设计获得了良好的近场耦合效率.试验表明,微型飞行头在转速18 m/s时,承载达到88mN,飞行高度小于65nm,满足近场光存储系统的需要.     

深亚微米飞行系统滑块的数值仿真

提高光和磁存储系统的存储密度,需要减小读写头和盘面之间的距离。为了仿真滑块读写头的工作状态,在VC6.0平台上开发了一种基于修正Reynolds方程的专用飞行滑块仿真软件——AirSlider。采用Fukui-Kaneko模型、Patankar有限体积法和矩形网格离散控制方程,对滑块产生的气浮力进行了数值求解。为了提高收敛速度,引入逐行扫描算法。该软件能对目前在硬盘和光盘领域广泛应用的各种形状滑块进行仿真。该文中,SIL和TPC两种滑块的仿真结果和实测数据之间的误差在±3%以内。     

基于视频图像的微型飞行器飞行高度提取方法

微型飞行器飞行高度是其自主飞行的重要参数之一。为了准确快速地获取微型飞行器的飞行高度参数,提出了一种利用视频图像获取微型飞行器飞行高度的鲁棒性算法。算法利用图像处理、图像分析的方法,结合光学理论和几何学理论推导出了飞行高度的计算公式。这种基于视频图像提取微型飞行器飞行高度的方法具有很好的实时性和对恶劣环境的适应能力。在主频为750Hz的地面站上,其工作频率可以达到12Hz。飞行实验表明,这种基于视频图像的飞行高度提取算法最大误差不超过10m,这一精度满足飞行器平稳飞行的需要。     

基于CD/DVD光头的多层光存储系统

基于双光子吸收三维光存储技术和现有CD／DVD的高精度聚焦、循道伺服控制技术,搭建了一套与CD／DVD相兼容的信息存储系统．该系统通过DA输出选层信号控制音圈电机,实现多层读写．详细介绍了系统的工作原理．系统分为伺服和读写两个模块,伺服模块在跟踪光盘转动误差过程中提取光头的聚焦、循道伺服信号,同时为读写模块光头提供聚焦、循道激励信号．对双光头同步误差进行了测试,测试结果表明双光头激励信号具有一定的同步误差,基本符合系统正常运行时双光头同步误差的要求．     

全息光学元件(HOE)用于光盘读写头设计

讨论了在光盘读写头设计中采用全息光学元件(HOE)及二极管激光器所涉及的技术问题及解决方法。双全息光学元件的应用可以校正二极管激光器输出的椭圆光束,可以补偿二极管激光输出波长变动对聚焦光斑的影响。采用光线追迹计算机模拟方法讨论了几种全息式光盘读写头结构。对双球面透镜双全息光学元件的读写头结构给出了实验结果。     

微机开关电源PCB的电磁兼容仿真分析及预测

采用Ansoft公司的Designer软件对微机开关电源PCB进行了电磁兼容仿真分析，建立微机开关电源PCB双面板实体模型，各项计算参数并进行计算仿真，得到频点为0．01GHz，0．11GHz，0．51GHz，1GHz时PCB的近场分布图，根据近场分布图分析PCB的电磁兼容性，仿真所得近场分布图对电路的合理设计和布局有重要指导意义。     

基于互补滤波的全数字拖靶高度控制系统

针对掠海恒高飞行拖靶系统在超低空飞行高度控制精度上的技术要求,设计了基于Kalman互补滤波的全数字高度控制系统的结构及控制方案;该方案通过采用Kalman互补滤波来处理高度信号,提高了系统的控制精度;同时,全数字化设计使得系统具有较好的可移植性,提高了使用效率.仿真分析与试飞实践表明:基于互补滤波的数字拖把高度控制系统精度高,使用效率高,且具有较强的抗干扰能力.     

WTe2 在室温下的红外纳米成像

本文用扫描散射近场光学显微镜(s-SNOM)在室温下研究了碲化钨(WTe_2)的近场光学响应,利用有限偶极模型计算了WTe_2样品与金刚石基底的近场散射信号比,发现观测结果并不能完全由块材所描述,从而推测出样品表面具有与块材无耦合作用的WTe_2纳米薄层,并对在样品边缘发现的很强的亮纹做出了可能的解释.这个工作为今后对拓扑材料的光学研究提供了参考.     

三维光盘存储系统中双光头同步控制的频域分析与辨识

详细介绍了双光头同步控制原理.对采集的伺服模块聚焦误差跟踪信号及共焦模块读写光头的聚焦线圈驱动信号进行了频域分析,并以此两路信号作为系统输入输出,分别对三种参数模型进行参数优化.根据3种模型的频率响应及阶跃响应,选择双光头同步控制过程的参数模型为[450]阶的ARX模型.实测曲线与模型仿真结果符合度(fit)为78.0259%.     

焦距可调的超声聚焦换能器研究

动态聚焦超声换能器，由６个不同面积、等间距、等宽度的同心圆环和中心圆片组成的平面换能器作为声发射基阵，通过改变辐射孔径和每个辐射圆环的电激励信号延迟时间，实现动态聚焦；同时，保证各聚焦处声强一致．作者利用声辐射原理和傅里叶光学变换，推导出聚焦声场声压分布表达式，设计出换能器的具体结构参数．结果表明，该系统聚焦范围大，在７７～１５７ｍｍ之间分６档可调．聚焦换能器近场声束较宽，不同聚焦处波束宽度在４．９～３．０ｍｍ范围内变化．通过计算机模拟仿真，取得和理论设计要求一致的结果．     

等飞高磁头的研究

本文研究两种ＴＰＣ型磁头的静态浮动特性,并利用其特殊性质,适当地选取摇臂式取数臂的长度及初始ＹＡＷ角,设计了一种适用于１３０ｍｍ（５１／４＂）盘的等飞高磁头。计算表明,在整个磁头寻道过程中,头盘间隙就动量不超过５ｎｍ,并且侧倾角也相当小。     

高密度磁记录系统中磁头稳定飞行状态研究

以IBM3370磁头为物理模型，建立了求磁头稳定飞行状态的优化模型采用Fletcher开关算法对磁头的稳定飞行状态参数进行优化求解，通过对计算结果的对比分析验证了文中所用优化算法的可靠性，最后采用该算法计算并研究了在保磁冰飞行状态稳定的条件下，磁头几何尺寸和预载力等参数对磁头飞行状态的影响规律，研究结果表明在磁头－磁盘系统的结构设计中可以选择磁头支承导轨宽度、前导角形状参数和预载力及其作用点位置坐标等几何结构参数作为优化设计变量，从而获得最佳磁头飞行特性，满足系统高记录密度的要求。     

飞行模拟器动态特性的仿真研究

分析了李钟武等给出的姿态运动模拟器的数学模型－一个病态系统模型；采用适合病态性的有效的数值积分方法对模拟器进行了仿真研究；结合实际导弹系统考察了模拟器对半实物仿真系统的影响。     

基于TDLAS的管道泄漏检测载机飞行路径规划

从检测仪的检测灵敏度和检测激光对管道自主定位时保证检测管道不漏检两方面对载机的飞行路径进行规划。确定在两管段接头处载机的具体飞行方位。基于检测仪的检测灵敏度得到载机的可飞行高度与偏离管道距离的关系。结果表明:考虑实际检测时各因素的影响,建议载机飞行时偏离管线的距离应在45 m之内,飞行高度应低于110 m,且在保证飞行安全的前提下尽量降低飞行高度。     

磁记录浮动仿真

根据对超高密度记录浮动间距要求的分析，必须考虑粗糙度的影响。基于平均流的思想，在假定粗糙度轮廓高度符合高斯分布的情况下，导出了能同时考虑粗糙度大小和粗糙度轮廓特征影响的浮动系统流体动力学方程，并据此进行浮动系统的设计。     

液压防抱制动系统计算机模拟试验研究

介绍了液压防抱制动系统(ABS)计算机模拟试验系统的设计原理,建立了一种基于PC微机的ABS系统集成开发环境,将车辆数学模型与控制系统的硬件和车辆制动系统结合起来进行模拟,从而构成了硬件在环模拟试验台.针对自制ABS系统进行了大量的ABS实时硬件闭环模拟试验,从而大大减少了ABS实车道路试验的次数,缩短了ABS电子控制单元的开发周期,降低了开发费用.     

飞行汽车机翼折叠系统机构运动学分析

为延长飞行汽车的飞行时间及实现飞行汽车可以在空中飞行模式与陆地行驶模式下正常工作,在根据升力公式对飞行汽车机翼进行设计选型后,对机翼折叠、回收机构进行设计并基于复数矢量法建立机翼折叠、回收机构运动学模型,使用MATLAB分析计算了机构关键杆件的角位移、角速度、角加速度变化情况,并用Adams对机构进行运动仿真分析。分析结果表明：机翼折叠机构与回收机构的角位移、角速度、角加速度图像均未出现激增或骤降,机构结构设计合理,可实现平滑稳定运动,运动特性良好。其中,通过控制折叠机构驱动杆件由83.25°偏转至116.75°实现折叠外翼90°的偏转。通过控制回收机构驱动滑块位移516.6 mm实现机翼90°的展开。最终在30 s内完成机翼折叠及回收作业。     

Mission planning of the flying robot for powerline inspection

Mission planning is an important step in the powerline inspection flying robots. To deal with the tasks of powerline flying robots, a flying robot mission-planning system is established based on the unmanned mini-helicopter model described in this paper. It can determine the best checking order, the optimal space path and the best flight trajectory. The objective function and the constraints are described by establishing the mathematical model, and the mission-planning system is decomposed by using the tiered methods. Multi-agent technology is chosen to solve the mission-planning issue. Finally, simulation is conducted to verify that the mission-planning system is feasible and efficient.     

一类参数不确定系统的鲁棒控制及仿真

考虑具有大运行范围飞控系统的鲁棒控制问题.基于最佳拟合的方法,建立了适合大运行范围的飞行控制系统模型,从而将其转化为一类与摄动参数呈多项式函数关系的不确定性模型.对某模型飞机控制系统,采用文中鲁棒控制方法,对其进行了鲁棒镇定控制设计,仿真结果表明了文中方法的可行性.     

移动通信系统无源定位性能分析和比较

针对无源定位系统的特点和GSM,CDMA移动通信系统信号结构,详细分析了2种移动通信系统环境下实现对低空飞行目标无源定位的关键指标和主要技术参数,介绍了移动通信系统实现低空飞行目标无源定位存在的难点-作用距离、直达信号抑制、同步精度、几何精度因子等,对存在的难点给出了增加积累时间和目标运动模型辅助粒子滤波算法等解决建议。