山东省自主创新成果转化重大专项“先进制造装备数控技术研究及山东本地化配套”通过项目验收

山东省科学院承担的自主创新成果转化重大专项──"先进制造装备数控技术研究及山东本地化配套"项目顺利通过省科技厅验收。该项目基于NCSF总线技术的专用数控系统,采用力矩同步的多轴同步驱动技术,实现了X轴四电机同步控制、距离码光栅反馈回零、多轴共用光栅反馈测量等功能,可替代西门子840D数控系统,满足大型数控机床配套要求。专用激光数控系统应用于大功率     

微机测量非正弦功率的异步采样方法

本文提出一种新的采样方法,称为异步采样法.对不同频率信号均采用固定采样周期,通过补偿,减小同步误差对测量准确度的影响.计算机模拟实验与理论分析结果相符.达到与准同步方法相当的测量准确度.     

光辅助瞬时测量多个微波频率的方法研究

提出一种基于布里渊散射的瞬时测量多个微波信号频率的新方法.待测的包含一个或多个频率的微波信号通过载波抑制双边带调制加载在光载波上,经滤波器输出上边带光信号,将上边带光信号同时送入多个色散位移光纤的一端,另有多个频率间隔为0.1GHz的单频激光分别送入多个色散位移光纤的另一端,若两端的光信号频率差为布里渊频移,则两路光在色散位移光纤发生布里渊散射,上边带光信号强度增强.判断色散位移光纤的输出上边带光信号是否增强即可测得相应频率.该方法频率测量分辨率为0.1GHz,最高测量精度为±0.05GHz.     

基于新型改进矩阵束的便携式电网同步相量测量装置

针对传统同步相量算法受电网间谐波影响较大的问题,本文提出了一种基于新型改进矩阵束的电网同步相量测量算法.将电网信号构建成Hankel矩阵,对其进行奇异值分解并使用自适应定阶方法滤除其中的噪声干扰分量,通过矩阵运算得到准确的电压幅值、频率及相角.经过仿真验证,本算法对含有间谐波分量的电网信号测量结果优于流行的傅里叶变换测量算法.并根据此算法设计了一款便携式电网同步相量测量装置,可解决传统同步相量测量设备体积庞大、成本较高的问题,利用高精度卫星同步信号监测晶振实际频率,动态调整采样控制参数降低采样时间误差,将同步采样的电网波形参数与时间标签等无线传输至移动终端,完成电网信号幅值、频率及相角计算.实际测试表明,本装置具有较高的测量精度,其中电压幅值、频率和相角测量误差分别为0.038 5%、0.000 51 Hz和0.053 7°,满足《电力系统同步相量测量装置检测规范》（GB/T 26862—2011）,具有较强的实际应用价值.     

基于三维激光传感器的圆柱度测量新方法

介绍了由三维激光位移传感器、激光线光源、编码器式拉伸位移传感器以及步进电机搭建的三维激光扫描测量系统.该系统可以一次测得圆柱体的三维图形、某一位置的圆跳动以及圆柱度、轴线直线度等参数.阐述了该三维激光测量系统的结构组成和工作原理,给出了圆柱度误差的具体测量评定过程,并基于LabVIEW开发平台设计出了轴类零件表面形状误差测量软件.     

重型数控卧式车床定位精度的激光测量与误差补偿

在分析重型车床定位精度的激光测量原理和方法的基础上,采用激光干涉仪对X轴的定位精度和重复定位精度进行了测量,做出X轴的平均偏差特性曲线,获得其线性位移误差数学模型,利用最小二乘法得到X轴定位精度误差补偿模型,并进行了有效补偿.实例结果表明,本文方法有效且可行.     

脉冲激光光束质量的同步测量

目的　研究评价脉冲激光光束质量的同步测量方法 .方法　通过分析脉冲激光光束和 CCD测量系统的特点 ,提出在低重复和高重复频率情况下的多种同步测量方法 ,并通过对钇铝石榴石 ( YAG)激光光束质量的评价实验加以验证 .结果　成功地在不同脉冲频率下对 YAG脉冲激光光束质量进行了评价 ,并计算出光束质量因子的数量级为 1 0 .结论　所提出的同步测量方法用于评价脉冲激光光束质量是有效的 .     

基于DFT的频率预估改进算法研究

对同步采样方法进行了深入研究,提出了基于DFT相位差的频率估计改进算法,该算法使频率估计和频率跟踪具有了一定的相互促进作用.算法每次要求采样两个周波的数据,然后根据采样点数据进行新的频率估计.此外,文章还对其他软硬件同步方法进行了介绍,对电力系统谐波分析等有一定参考价值.     

能量天平动圈位移的激光干涉测量研究

为精确测量普朗克常数h,实现能量天平法建立量子质量基准,提出了三轴双频激光外差干涉和折叠式Fabry-Perot(F-P)干涉绝对距离测量相结合的激光干涉测量方法,用于精密测量和定位能量天平装置中沿竖直方向在均匀磁场中运动的互感线圈位移。用三轴双频激光外差干涉精密测量运动线圈的质心位移和姿态,位移测量不确定度为10nm;进而将F-P腔干涉绝对距离测量与外差干涉测量结果进行比对和校准。仿真表明,采用本文方法,当位移测量范围约为30mm时,测量分辨率优于1nm。将该方法运用于真空中线圈位移测量,相对测量不确定度优于1.0×10-9。     

精密PSD微位移在线测量系统

为了满足工业现场微位移测量的精密性实时性和可靠性要求,设计并制作了位置敏感器件（PSD）激光微位移测量系统.系统将调制带通滤波峰值检测等信号处理技术运用于激光三角法中,并利用PSD信号单通道处理方式,提高了系统的抗干扰能力.同时,系统采用自适应控制方法改变激光的调制频率,从而调整电信号的增益系数以适应各种测量对象.实验表明,在没有滤光片的情况下,系统有效地消除了背景光和暗电流的影响,测量频率最高可达2,kHz,分辨率达到0.035%,稳定性误差小于0.090%,线性度好于1.2%,大大降低了温漂的影响.     

基于环状拓扑的网络时钟同步

时钟同步是很多网络应用的基本要求。本文研究并设计实现了基于环状拓扑的分布式多主机时钟同步系统。系统使用面向单向延迟测量的Altair&Vega（A&V）方法支持两主机间的时间同步，利用特有的环状拓扑上的累积误差提高系统的精度。文中详细介绍了动态环状逻辑拓扑的控制方案和高精度的相对时钟偏移修正方案，并对测试结果进行了详细的分析，通积累误差得到毫秒级的同步结果。     

基于FPGA的高速数据传输方案设计与实现

为解决目前信号处理系统中数据传输的瓶颈问题,设计并实现了一种基于可编程门阵列(field programma-ble gate array,FPGA)的高速实时数据传输方案.该方案借助Xilinx FPGA的ChipSync技术,稳定地完成了数据的串化/解串,以及通信链路相对延迟的精确测量和调整.同时,利用提出的数据传输同步方法一系统同步和串行低压差分信号(low-voltage differential signaling,LVDS)总线技术实现板卡间大量数据的高速传送,有效地保证了多通道传输的同步性和可靠性,并大大降低了系统互联的复杂度和系统成本.     

牙嵌离合器同步过程建模及影响因素分析

以某纯电动大客车装载的牙嵌离合器式AMT为研究对象,以缩短换挡同步时间和减小同步过程牙嵌离合器啮合冲击为目标,采用动力学仿真分析方法研究了牙嵌离合器牙型参数对换挡同步时间和啮合套角加速度的影响规律。基于虚拟样机技术,运用ADAMS建立了4自由度牙嵌离合器同步过程动力学模型,将模型仿真结果与理论计算值进行对比,其误差为3.7%。依据对照试验单一变量原则,针对不同的牙型参数分别设计了试验方案,并分析了试验结果。     

柴油发电机组的快速锁相型自动准同期控制

为提高国产ＳＣＲ电驱动石油钻机的操作自动化水平，首次提出了一种新型的柴油发电机组自动准同期控制方案——快速锁相型自动准同期控制方案。文中指出，实现该方案的关键是研究一种适用于进行相位差反馈控制的同步相角检测器，并提出了这种同步相角检测器的原理。动态模拟实验和现场使用均表明该自动准同期控制方案是完全可行的     

基于PCI总线的GPS接收机设计

介绍了基于周边元件扩展接口(PCI)总线的全球定位系统(GPS)接收机, 该接收机通过PCI总线实现PC机对相关器的控制并得到导航信息. 该接收机和参考接收机的同步测量结果表明, 两个接收机对定位信息获取的误差趋势相同, 通过接收机的水平误差散点图和时间序列垂直误差分布图可见, 该测量系统较稳定, 可准确地反映定位点的位置信息.      

光热位移相位信号分析

本文介绍了样品在激光辐照下的光热位移信号的理论表达式,并给出信号的相位与热扩散率以及调制频率之间的的关系．提出了用迈克尔逊干涉装置对样品的光热位移相位信号的测量方案,并进行了分析．     

基于激光通信链路的星间时间同步技术

时间同步技术对于导航、定位、授时都有重要作用,是空间应用领域的热门方向.激光通信技术具有通信容量大、保密性和抗干扰性强等优点,因此受到越来越广泛的应用.本文提出了基于激光通信链路的时间同步技术,通过数据帧头实现粗测距,通过接收时钟相位实现精测距.通过理论分析,获得了基于激光通信链路的时间同步精度的理论极限,并进行模拟仿真计算.在双向单程测距条件下,1 Gbps通信速率时可以获得毫米级的测量精度和皮秒级的时间同步精度.采用BPSK相干通信体制,在实验室进行了基于激光通信链路的时间同步试验,结果符合理论预期.     

具有阀控泄油补偿的等容泵控液压同步系统

针对常规等容泵控液压同步回路精度偏低的问题,提出了一种高可靠性、低成本的解决方案.在常规等容泵控液压同步回路中液压泵的压力管路上各设置一个由高速开关阀构成的泄油支路.通过对各高速开关阀的脉宽调制控制,实现了多个液压缸的高精度同步.给出了详细的液压系统原理图以及同步控制方法.该方案已应用于某轧机入口导卫装置的双缸同步系统中,设备连续运行了近一年时间,绝对同步误差控制在15mm以内.实践表明,该方案简单、实用,具有推广价值.     

单环掺铒光纤激光器的混沌同步

研究具有损耗调制的单环掺铒光纤激光器的混沌及其同步, 通过计算系统最大Lyapunov指数可知, 在一定参数条件下, 激光器处于混沌状态. 利用混沌驱动同步法实现了激光器的混沌同步, 通过计算最大条件Lyapunov指数随驱动强度的变化, 确定了使两个激光器达到混沌同步的参数条件, 并研究了激光器中参数不匹配对混沌同步的影响. 