在线图像可视铁谱LED阵列反射光源设计与实现

针对在线图像可视铁谱(on-line visual ferrograph,OLVF)反射光源亮度低、照明不均匀影响铁谱成像质量的问题,提出了一种用于OLVF探头的LED阵列反射光源。该反射光源为圆环形LED阵列结构,由8颗0.1W小功率LED组成。基于照明均匀性理论与仿真分析,确定了反射光源结构参数、安装高度及均匀照明区域大小;利用TracePro仿真计算了光源在磨粒沉积区域的照度均匀性。实验结果表明:圆环形LED阵列反射光源的照明均匀性较好,磨粒沉积区域的辐照度分布为130~150W/m2,其光通量为56.64lm,显色指数为82.6,色温为6 376K,功率为0.336 1W,符合OLVF的低功耗、高亮度、均匀性照明等要求,铁谱成像质量得到了提高,有利于磨粒形貌观测与视觉特征信息提取。     

采用质心波长表征GaN基白光LED阵列的平均结温

结温是影响LED性能的重要参数,快速、准确地测量LED结温对LED产品设计、性能检测具有重要的意义。在不同驱动电流下,测量了GaN基白光LED阵列不同衬底温度时的归一化光谱分布,计算其质心波长,分析了质心波长随LED阵列平均结温变化关系,测量了LED阵列结温,并与中心波长法的测量结果进行对比。研究结果表明:经光谱仪测量,质心波长与平均结温变化存在良好的线性关系,且随着驱动电流的改变,直线斜率呈指数关系变化。与中心波长法相比,本方法的测量准确度更高。因此,采用质心波长测量GaN基白光LED阵列结温是一种直观的非接触的有效方法。     

采用遗传算法的可见光通信LED阵列分布优化

采用遗传算法快捷、准确地优化发光二极管(LED)阵列结构,使其在接收器上(目标平面)的光照分布均匀.推导LED 阵列的照度分布函数,以光照函数标准差与平均差的比值构建一个适应度函数,以此衡量目标平面的光照分布均匀度.获得光照分布最优时的LED 阵列结构数据后,应用MATLAB对几何模型进行仿真.仿真结果表明:目标平面的照度均匀度达到97.4%,验证了所提算法的有效性与可行性.     

基于改进粒子群算法的LED室内照明光照均匀性研究

传统基于室内照明的光源布局存在缺陷,导致光照度不均匀及能源的浪费。为了解决此类问题,文章以单个LED理论模型为基础,推导出LED阵列的照度分布函数,以目标平面光照强度的标准差作为评价函数,以目标平面平均照度为约束条件,通过改进的粒子群算法优化LED的位置,使目标平面上的光照均匀性达到最优。利用Matlab仿真出优化后的LED阵列的光照分布情况,对比其他2种LED阵列,并通过实验,利用图像处理对实际场景照明的效果进行检验,实验结果表明该方法可行。     

LED蜂窝状阵列的分析与实验研究

针对LED在散热方面的要求,需要解决市场化产品的散热问题。提出一种LED蜂窝状阵列排列方式,有很好的散热效果,且有照明均匀分布的特征。以7颗LED灯珠为例,基于LED为非相干光的特点,符合光照度线性叠加性质,理论推导出LED灯在照明区光照度分布规律,根据《建筑照明设计标准》模拟出LED阵列中LED之间的最佳距离为3.8cm左右。基于该方案制作简易LED灯散热板,对其散热效果进行分析并实验,对相应器件运行3小时基本保持常温。该结果为设计LED灯具提供了理论与实验依据。     

新型微带反射阵列天线单元设计与研究

采用单层方环和圆贴片的复合结构作为微带平面反射阵列天线的单元,利用Ansfot HFSS仿真软件分析了单元的相移特性,并以此为阵元设计仿真了一个X波段49单元微带反射阵列天线。仿真结果显示,在中心频率10 GHz处,阵列天线的增益达到19.5 dB。在(8.5—11.5)GHz的频带上增益跌落小于3 dB,半功率波瓣宽度为13°,实现了高增益和宽频带性能。     

基于电磁矢量阵列的非相关分布源DOA估计

提出了一种基于电磁矢量阵列(EMVSA)的非相关分布源(UD)DOA估计算法.建立了电磁矢量阵列非相关信号源模型(EMVSA-UD),同时考虑了分布源空域和极化域的分布特性,从而充分利用了分布源的信息.提出基于电磁矢量阵列的非相关分布源近似子空间算法(EMVSA-UD-ASSE),近似利用了信号子空间和噪声子空间的正交性,算法不需要进行特征值分解,避免了对UD确定有效信号子空间维数Me的困难.计算机仿真结果表明,EMVSA-UD合理,EMVSA-UD-ASSE稳定有效.     

紫外散射通信实验系统及其性能分析

设计了一种基于紫外发光二极管(LED)的大气散射通信系统,利用非视线单次散射模型仿真分析了紫外光大气散射通信的接收光功率与通信距离之间的关系以及不同宽度的发送光脉冲在接收端的脉冲波形展宽.构建了紫外光散射通信实验系统,实现了语音和数据传输,并对系统的通信距离和收发仰角进行了实验研究.仿真分析与实验结果显示:日盲区紫外光在大气中散射传输时由于大气粒子的强烈散射与吸收,传输损耗较大,距离每增加10倍,接收功率下降20dB,因此日盲区紫外光大气散射通信适用于近距离通信场合;近距离传输时散射造成的光脉冲多径展宽为微秒量级,对中低速通信系统影响较小;单个紫外LED发光功率较低,可通过多个LED阵列来提高发射功率,增大通信距离.     

非均匀温度分布下温差发电阵列拓扑结构优化

利用热电材料实现温差发电技术已成为目前研究热点,但温差发电阵列热端温度分布不均将严重影响系统的输出功率和可靠性。为此,首先针对2×2温差发电阵列,研究其在不同热端温度分布情况下,温差发电阵列内部的连接方式与输出功率和可靠性的关系。其次,提出了一种温差阵列内部连接结构优化方法,通过改变内部连接方式以减少阵列功率损失,提高其可靠性。最后,通过温差实验平台,在不均匀温度下开展了4×4温差发电阵列实验,并与传统串并联阵列、网状阵列和桥型阵列等温差发电阵列进行了输出功率及可靠性比较分析。实验结果表明：在热端温度不一致的情况下,所提出的优化温差发电阵列比传统温差发电阵列可以更好地兼顾温差发电阵列的输出功率与可靠性。     

紫外光通信LED阵列光源的设计

为了解决当前单个紫外LED功率较低的问题,设计了一款紫外LED阵列光源系统,对其中的相关问题进行了探讨。该系统由恒流驱动模块、大功率LED阵列模块和光学设计等组成,实验结果表明,该光源系统能发出均匀稳定的紫外光,实现了空间能量的累加,光学和散热设计效果良好,为实用化紫外光通信光源的设计提供了参考。     

LED散热体冲压成形尺寸和形状的误差数学模型建立

基于误差反向传播算法,建立发光二极管(LED)散热体冲压成形尺寸和形状误差数学模型.阐述MATLAB神经网络工具箱求解误差数学模型的具体过程.针对某具体LED散热体产品,基于其相关的仿真数据与设计的MATLAB程序,求解出该LED散热体尺寸和形状误差数学模型.验证结果表明:实验的壁厚分布值与文中数学模型预测的壁厚分布值走势整体吻合,局部偏差不大;所建立的LED散热体冲压成形尺寸、形状误差数学模型具有一定的实用性.     

基于高斯模型的侧入式平板灯优化设计

为了提高侧入式平板灯亮度和均匀度,利用高斯分布函数的钟型曲线与光强分布为反相的特点,采用基于高斯模型优化网点分布的方法进行网点半径及间距设计;利用光损函数对LED灯珠进行排列,利用TracePro对光强幅度图进行分析,完成了圆形侧入式平板灯设计实验。实验结果表明,采用高斯模型优化的网点分布方法可使平均亮度达5 452 cd/m~2,均匀度提升至90%,优化后的模型表现出良好的性能优势,可以进行实际应用。     

有限元分析下的大功率LED 灯优化热设计

为解决LED(Light-Emitting Diode)因功率过低而使其寿命受限的问题, 对现有的LED 轨道灯的散热器结构及驱动电路进行了改进与优化设计。设计以图形用户界面应用程序Ansys 作为开发平台, 通过Gambit 剖分以及温度场Fluent 仿真实现了LED 轨道灯的优化热设计。同时, 以50 W 功率的LED 热分布模型为例, 给出了LED 温度分布机制和温度场分析的解析模式及其理论公式推导、实验数据测量和仿真场图分析。研究结果表明, 该新型LED 优化热设计在提高LED 功率(从30 W 提高到50 W)的同时使温度从80 益降低到76 益, 从而提高了灯具的使用寿命, 改善了照明效果。     

锥体锥度对油气分配器液相分配性能的影响分析

建立了油气润滑系统中油气分配器的仿真模型,基于该模型仿真了分配器分配界面油气两相的分布,计算了不同锥度时出口的液相分流系数,分析了锥体锥度对油气分配器液相分配性能的影响。结果表明,锥体锥度的增加可以在一定程度上提高油气分配器对油液分配的均匀性和稳定性。     

用蒙特卡罗方法模拟LED光源光分布

对发光二极管封装光学结构模型的光分布进行蒙特卡罗方法模拟 ,并对相应的LED管进行实验测量 .通过对模型模拟结果和实验结果的比较分析 ,定性地验证了蒙特卡罗模拟方法的正确性和有效性 .     

民用机场LED停止排灯光学设计

随着LED光效的不断提升,其作为照明光源的技术也在不断探索发展中,这使得LED应用于民用机场灯光系统中成为可能.设计了一种民用机场滑行道LED停止排灯的光学系统,在光学设计软件Tracepro中建立模型进行了追迹模拟仿真,并通过分布式光度计测试其光学输出效果.实验结果证明,该系统结构可靠,光度学性能均达到国家标准的要求.该系统相比传统的卤钨灯光源,具有功率低、寿命长、抗震度好、低污染等优点,并且在提高整灯寿命的同时降低了整灯功率,符合国家"节能减排"的政策.     

常数利率双二项风险模型的破产问题

在双二项风险模型的基础上,考虑常数利率下的破产问题,利用停时的性质、破产量的递推公式和控制收敛定理,得到描述破产严重程度的破产前赢余分布和破产时间分布的公式.     

一种LED光强分布测量装置的设计及Matlab拟合

应用光敏电阻的相关特性,设计了一种新型发光二极管光强分布的测量装置.通过该装置对多种不同参数,不同发光颜色的发光二极管进行测量,并基于Matlab对测量结果高次拟合,模拟了多组发光二极管的光强分布曲线,结果较为准确.该装置成本低,体积小,环境适应性强,测量过程简单,具有广阔的发展前景.     

基于 LR 模糊数据的线性回归模型

LR模糊数据是实践中经常使用的由形状函数L及R、左右扩展及中心构成的模糊数．取值LR模糊数的随机变量称为模糊随机变量,其缺乏适宜的概率分布模型,导致模糊数据的线性回归模型缺乏显著性检验．文章基于Nather模糊随机变量线性回归分析工作,进一步给出LR模糊数据多元线性回归在δ2距离下的系数估计,并通过统计软件给出模型中非确定干扰变量的Bootstrap模拟分布．