一、正弦交变电流产生的几种类型及应用（论文文献综述）
童金[1]（2021）在《衍射极限环注入切割磁铁技术研究》文中研究表明随着现代加速器技术的深入发展,更高亮度和品质的同步辐射光成为用户进行科学实验的新追求。作为下一代光源发展的重要方向,衍射极限储存环（Diffraction-Limited Storage Ring,DLSR）光源的标识特征就是其储存环束流发射度低至辐射光的衍射极限,具有非常好的横向相干性,亮度也比第三代光源提高约两个量级,为生命科学、材料能源及医药化学等领域带来全新发展机遇。衍射极限储存环光源在lattice设计中通常采用多弯铁消色散（Multi-Bend Achromat,MBA）磁聚焦结构并增强四极磁铁,从而增加同步辐射阻尼,达到降低束流发射度的目的。另一方面,强聚焦导致束流色品需要补偿,而为补偿色品而增强的六极铁会引入强大的非线性,进而导致储存环光源的动力学孔径（Dynamic Aperture,DA）通常只有2至5 mm,比第三代同步辐射光源小约一个数量级。动力学孔径指标的大幅下滑导致很多在第三代光源已经成熟的技术无法继续沿用。在第三代同步辐射光源中,采用局部脉冲凸轨方式可以实现束流注入;但在小DA的DLSR中,采用在轴注入方式（分为在轴替换式注入和在轴纵向注入）或脉冲多极铁离轴注入等方式来实现束流注入。研究利用快冲击器（如strip-line kicker）搭配薄切割磁铁在轴注入的方式解决DLSR中传统局部脉冲凸轨方式束流无法注入的难题,重点聚焦薄切割磁铁的研制。文章先对切割磁铁相关参数和涡流屏蔽相关理论进行计算分析,进而对切割板小于1 mm的涡流板型切割磁铁开展有限元仿真分析,利用磁场分析软件Opera 2D Transient Analysis（TR）模块/3D ELEKTRA（TR）模块对薄切割磁铁主漏场及涡流场随时间演变等过程进行动态分析,重点关注在不同切割厚度下、不同励磁波形下以及不同切割板材料厚度配比下漏场指标的变化,从而得到薄切割磁铁切割板的厚度与材料最佳配比,以及包含励磁波形的综合最优解;同时也对磁铁温度分布进行了简要的仿真分析。薄切割磁铁的结构与工艺设计方面,重点关注了薄切割板结构和工艺的优化,特别是薄切割板的加工工艺以及与高磁导率屏蔽材料的贴合等。另外,也对一体胎具成型无氧铜线圈、无取向硅钢磁芯的冲压制片等工艺环节进行讨论分析。完成切割磁铁的总装集成后,搭建了包括点线圈、长线圈、半正弦波底宽脉冲励磁电源以及三维电动平台组成的动态磁场测量系统进行厚薄两块切割磁铁的磁场测量工作。为了更精确的对切割磁铁主漏场磁感应强度积分值进行测量,对测试用点线圈及长线圈所感应的电压值进行积分降噪处理,以提升该磁测系统对微弱漏场的探测能力;全面测试完成了切割磁铁主场间隙均匀性、端部场磁通密度分布以及涡流场随时间和距离的衰变特性,并与数值分析计算结果进行对比分析。三维动态计算和磁场相关参数实测均表明,该厚薄两块切割磁铁在主场均匀性、沿束流方向主场积分值以及切割板外3 mm处主漏场比值（优于0.1%）均能满足衍射极限储存环光源相应物理指标。最后,在设计、研制与测试完成的基础上进行了总结并提出了一系列优化措施。本课题的研究为未来先进光源储存环注入设计奠定了一定基础。
敖前[2]（2020）在《中频感应加热器设计与关键技术研究》文中研究指明在我国北方,冬季寒冷,供暖在每家每户中必不可少,由于传统的锅炉取暖方式以燃煤为主,环境污染严重。随着国内风电、光电规模逐渐加大,弃风弃光问题严重,清洁能源得不到及时消纳而浪费。因此感应加热技术凭着加热温度高、速率快、电热转换效率高、利用清洁能源、对环境污染小、能实现自动控制等众多优点应用于水加热是大势所趋,其可以消纳光电、风电等清洁能源用于供暖和储能,有巨大的应用前景。本文分析了中频感应加热器依据的电磁感应原理、集肤效应与热传导,对感应加热电源中主电路进行了各种类拓扑分析,对比其优缺点确定了本设计所用的拓扑结构,应用变压器模型对其负载等效分析,并阐述了负载谐振电路各个状态下的工作过程,研究了当负载工作在弱感性状态下时,负载工作状态最佳,能实现零电压开通,且管间自然换流无损耗,不容易发生桥内直通故障。然后对感应加热器主电路与负载参数进行了设计计算和器件选型,选择IGBT为逆变电路功率开关管。针对功率器件工作时存在损耗发热问题,应用热阻等效电路法对各点的温度进行分析计算,进而得到散热片所允许的最大热阻值,据此为加热控制器设计了散热系统。对感应加热电源控制电路进行硬件设计,选择单片机STM32F103为主控芯片,设计包括主控电路及其基本外围电路,PWM输出电路,IGBT驱动与保护电路,数字锁相环电路,温度与水位采样电路,辅助电源电路,485通信电路,并对其电路原理及使用的主要器件进行了详细分析。针对感应加热电源主电路与控制电路,根据设计参数,在Multisim平台下搭建了仿真模型,得出仿真结果验证了主电路参数设计的合理性与锁相电路的可实现性。然后针对加热管本体运用Magnet软件进行电磁场仿真,设置激励为加热电源逆变电路输出波形,得出电磁场和涡流分布规律,且通过仿真验证选出最优负载结构参数和最佳铁芯材料。最后根据参数设计搭建实验平台,经过调试与运行,得出电压电流波形分析与温度采样分析及效率验算,验证了参数设计的合理性与可行性。
张明皓[3]（2020）在《旋转物体上的电子设备无线供电技术研究》文中研究表明安装于旋转物体上的状态监控传感器对于工业设备的运行非常重要,目前通常采用电池或利用电刷和滑环等传统方式为其供电。这种方式需要定期维护,在特殊环境下还会产生电火花,甚至发生爆炸。因此,本文研究无线电能传输技术,并将该技术应用于随物体一起旋转的传感器供电技术中,以此解决传统供电方式带来的种种问题。与大多数无线电能传输技术相比,本文的特点和难点是,接收侧随其它物体一起旋转。为了给安装在旋转物体上的电子设备进行无线供电,本文以鼓风机设备为例,提出了一种旋转环境下的感应耦合式无线供电系统。它将接收线圈和传感器固定在鼓风机叶片上,随叶片一起旋转,将发射线圈安装在鼓风机静止部分。本文完成的主要工作有:为使接收侧在旋转的任何位置都能接收到足够的功率,本文研究了两个发射线圈和两个接收线圈的感应耦合机构,用来保证每四分之一的鼓风机旋转周期都能有一个接收线圈和一个发射线圈正面相对。由此克服了因发射线圈与接收线圈之间的互感变化而导致的接收功率不平稳问题。用COMSOL多场耦合软件对耦合机构进行了仿真。研究了发射端LCC补偿,以保持发射线圈电流幅值近似恒定。据此解决了由于发射线圈与接收线圈的互感变化带来的发射线圈电流幅值不稳定的问题。通过理论分析和仿真,验证了这一补偿的有效性。研究了两个接收线圈串联和并联两种连接方式,对传输功率和传输效率的影响。采用阻抗补偿技术分别对两种方式进行阻抗补偿,得到负载功率和系统传输效率与补偿电容的关系。并利用LTspice仿真软件对两种方式进行了对比。结果表明,在获得最大功率和较高传输效率方面,并联方式都优于串联方式。设计并制作了基于SG3525脉宽调制型控制器的PWM发生器和全桥型高频逆变电源;制作了以Wi-Fi方式进行信号传输的无线电压传感器,以克服测量运动设备中电压的困难。搭建了以鼓风机为背景,为随物体旋转运动的电子设备无线供电的实验平台,验证了两接收线圈并联可以提高负载功率的分析结论。当负载为风速传感器时,系统可以提供3-5V的直流电压,使传感器正常工作,实现了为鼓风机叶片上的风速传感器无线供电。另外,还与发射线圈缠在风机罩上的方法进行对比。实验表明,传输功率和传输效率虽不如前面的方法,但是此种方法的传输功率平稳性更好,并且发射线圈不影响鼓风机的出风情况。
支绍韬[4]（2020）在《基波模式微型正交磁通门传感器及其生物检测应用研究》文中提出高精度微型磁传感器广泛应用于地质勘探、空间磁场探测、环境监测、交通控制、磁性存储、消费电子和生物医学等领域。正交磁通门传感器作为一种特殊类型的磁通门器件,除了拥有常规磁通门传感器高灵敏度、高线性度、低温度漂移和可在室温下工作等特点外,还具有两个独特的优势:一方面由于不需要激励线圈,使得传感器的结构非常简单,具有更好的微型化潜力;另一方面可以在基波模式下工作,有效抑制了巴克豪森噪声,使得传感器的输出噪声非常低。采用非晶薄带或电镀FeNi薄膜材料作为正交磁通门传感器的磁芯,并结合微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System,MEMS）技术可以使正交磁通门传感器探头微型化。磁芯结构直接影响微型正交磁通门传感器的性能,本文设计了曲折磁芯结构,在保证高灵敏度和低噪声的同时,提高了传感器的线性工作范围,这可以进一步拓展微型正交磁通门传感器的应用领域。近年来,基于磁标签的磁生物传感器在生物医学检测领域得到了大力发展,但仍然存在灵敏度低、稳定性差和需要较高外加磁场等缺点,还无法得到广泛应用。高灵敏度、低噪声、宽线性范围的微型正交磁通门传感器非常适合磁生物传感器的应用要求,在生物检测领域具有很好的应用潜力。基于以上考虑,本文开展了基于基波模式微型正交磁通门传感器的器件研制和生物检测应用研究,一方面发展一种高性能的基于MEMS技术的微型正交磁通门传感器,另一方面将该微型正交磁通门传感器应用于生物检测领域,为建立一套相对完善的基于微型正交磁通门传感器的生物检测系统打下基础。本论文的主要研究工作如下:1.提出了一种新型的基于曲折薄带磁芯结构的基波模式正交磁通门传感器,并开展理论研究。根据法拉第电磁感应定律和磁导率调制机制,在基波工作模式下,推导了单条薄带磁芯正交磁通门传感器的输出电压数学计算公式。建立了正交磁通门曲折磁芯结构的退磁模型,通过有限元仿真和理论计算,分析讨论了曲折磁芯条数、线宽和间距变化对传感器灵敏度的影响,为后续的MEMS工艺制备微型正交磁通门传感器提供理论支持。2.开展了基于Co基非晶薄带的磁芯结构和磁场退火的实验研究。以Co基非晶薄带作为正交磁通门传感器的磁芯材料,采用微加工工艺制备了不同结构的曲折磁芯,通过在曲折磁芯上缠绕感应线圈的方式组建简易的正交磁通门传感器,实验上研究了曲折薄带磁芯结构变化对正交磁通门传感器性能的影响。实验结果与仿真结果非常符合,证明了仿真数学模型的正确性,同时获得了优化的磁芯结构。对Co基非晶薄带材料进行磁场退火研究,讨论了不同磁场退火温度和方向对非晶薄带材料磁特性和传感器性能的影响。采用振动样品磁强计（VSM）、X射线衍射仪（XRD）和磁光克尔效应（MOKE）显微镜等多种材料测试工具测试退火薄带磁特性。研究结果表明,Co基非晶薄带300°C退火时可以获得较高的材料软磁特性和传感器性能,纵向磁场退火使得传感器的灵敏度更高,横向磁场退火使得传感器的噪声更低。该研究为研制高性能的微型正交磁通门传感器提供了磁芯结构和材料方面的保障。3.开展了基于MEMS技术的微型正交磁通门传感器制备工艺研究和性能测试。利用MEMS工艺分别制备了基于Cu/FeNi磁芯和Co基非晶薄带磁芯的三维微线圈正交磁通门传感器。通过所搭建的基波模式正交磁通门传感器测试系统,对制备的微型正交磁通门传感器的性能进行测试与分析。在不同的激励条件下分别测试了微型正交磁通门传感器的灵敏度、线性范围、噪声、剩磁误差和稳定性等性能指标。研制的Co基非晶薄带磁芯微型正交磁通门传感器的尺寸控制在0.4 cm2以下,灵敏度达到660 V/T,线性范围为0～600μT,最小噪声低至0.05 n T/√Hz@1 Hz。与同类别微型磁通门相比,在线性范围、灵敏度和噪声水平等方面均有较大提高。4.开展了基于微型正交磁通门传感器的生物检测应用研究。首先利用研制的微型正交磁通门传感器对直径1μm的My One超顺磁珠进行检测,成功实现在0.1～50μg/m L浓度范围内对磁珠进行定量检测。然后利用超顺磁珠标记技术、自组装膜工艺和双抗夹心等方法分别制备了甲胎蛋白AFP和大肠杆菌O157:H7生物样品,并开展灵敏性和特异性检测研究。实验结果表明,对AFP抗原的检测极限可以达到0.1 ng/m L,在0.1～10 ng/m L浓度范围内,输出信号差值与浓度对数具有很好的线性关系。对大肠杆菌O157:H7的检测极限可以达到100 CFU/m L,在100～1000 CFU/m L浓度范围内,具有较好的线性关系。基于微型正交磁通门传感器的分离式生物检测方法具有快速简便、灵敏度高、特异性高和稳定性好等优点。
蒲治伟[5]（2020）在《基于光场式时栅光强分布的空间调制优化方法研究》文中指出随着智能制造的不断发展,现代精密位移测量技术在工业生产中扮演越来越重要的角色,其中最为主要的测量方式为光学位移测量,常见的高精度光学测量有光栅位移测量和激光干涉测量。但是,由于高精度光栅位移传感器存在加工难度大制造成本高,以及激光干涉仪价格昂贵使用环境苛刻等问题,作者所在课题组开展了光场式时栅的研究。前期研制的光场式时栅位移传感器利用光强进行时间和空间调制实现位移测量,但是存在光强空间调制精度不高的问题,因此本文进行了光强分布的空间调制优化方法的研究,主要开展了以下研究工作:（1）根据朗伯体光源特点,分析了系统光强分布的特性,并结合仿真分析了不同光源对测量的影响,为测量系统选择了合适的光源;此外对测量系统存在的误差进行了分析,主要包括由于光源光强分布不均特性产生的误差以及传感器在安装过程中安装偏差引起的误差。（2）根据系统光强分布特性,利用光强网格划分法以及能量守恒定律将光强分布划分为圆场分布以及对称分布,结合误差分析结果对传感器系统使用的栅面的排布形式以及栅面面型进行优化设计,并对不同的栅面排布形式以及面型结构进行了仿真分析和验证,实现系统的空间调制优化。（3）搭建了光场式时栅传感器实验平台,设计了实验所需的硬件电路。完成了优化后的栅面排布以及面型结构的测试实验,确定了实验效果较好的栅面形式,对测量误差以及稳定性进行了测试,根据谐波频次分析对测量误差进行了修正,实验表明:周期为0.2 mm的测量结果与参考基准偏差在±0.2μm,在500 mm的测量范围为5.4μm。综上所述,本文通过对光场式时栅的理论推导,深入分析了空间光强分布误差的来源,并通过改变传感器定尺的栅面排布方式以及结构面型直接实现对信号空间调制的优化。验证了高精度光场式时栅栅面优化设计的可行性,为今后更高性能的光场式时栅位移传感器的研制奠定了坚实的基础。
贺鹏[6]（2020）在《基于多参数协同调制的高分辨力时栅位移传感器研究》文中研究指明时栅位移传感器具有抗干扰能力强、稳定性好、可靠性高、工程易实现等优点,它基于时空转换重要思想,通过感应电磁场的变化将空间位移量转换为电信号,再利用高频时钟脉冲插补相位差来实现高精度高分辨力的位移测量。随着时栅位移传感器朝着高分辨力测量方向的发展,传统时栅位移传感器还需采用超精密刻画技术减小空间栅距来提高分辨力。为了解决过度依赖空间超精密刻线问题,本文提出采用多参数协同调制的位移测量方法来提高传感器的分辨力,继续延续时栅这种技术的创新思想,将PCB工艺技术与时栅测量技术相结合,开展多参数协同调制的高分辨力直线时栅位移传感器研究,具体内容如下:（1）分析时变磁场的产生原理,研究时变磁场的精确约束方法,结合时栅测量原理,提出多参数协同调制的理论来实现高分辨力的测量。（2）研究传感器测量原理,基于电磁感应原理,分析推导出高分辨力直线位移传感器的测量理论,剖析传感器感应电动势解耦为位移信息的过程,从理论上提出不同参数协同调制的高分辨力位移传感器模型。（3）根据传感器结构进行3D建模,建立多参数协同调制的直线时栅位移传感器模型并利用ANSOFT MAXWELL电磁场进行有限元仿真,运用MATLAB软件对平面线圈的结构进行仿真分析,对相关的基本参数进行定量;通过电磁场有限元仿真验证不同结构多参数协同调制的传感器结构可行性。（4）制作传感器实物,对硬件系统进行设计,搭建实验平台,对输入信号和传感器的稳定性进行了实验测试,确保传感器信号在源头的准确性;对传感器进行分辨力实验,根据测量结果对实验数据进行分析与处理。通过实验验证了传感器的可行性。能够实现在不改变激励线圈和感应线圈空间极距的情况下,分辨力在信号源头上提高1倍,且传感器在0-50mm范围内其测量精度为±70μm,不依赖于超精密刻线技术,结构简单且适用于恶劣的环境。
沈燚明[7]（2020）在《新型初级并联式混合励磁变磁阻直线电机研究》文中研究表明本文在国内外现有初级永磁励磁型直线电机研究的基础上,将电励磁与永磁励磁通过并联磁路有机结合,创新性地提出了一系列全新拓扑结构的初级并联式混合励磁变磁阻直线电机（Primary Parallel Hybrid Excited Variable Reluctance Linear Machine,PPHEVRLM）,并对其拓扑结构、解析计算、优化设计、电磁特性和实验测试等进行了全面深入的研究,主要研究工作包括以下几个方面:1、全面总结了初级励磁型直线电机的国内外研究现状,对比指出了不同类型电机的优缺点,阐明了新型初级混合励磁型直线电机研究的理论意义及在低成本、长行程、变速变负载和隔磁条件下的工程应用价值。2、提出了一类PPHEVRLM新型拓扑结构,包括槽口永磁型、游标型和聚磁式游标型PPHEVRLM三种拓扑结构及其绕组改进形式,创新性地将励磁绕组与电枢绕组结合成单套集成绕组,并利用开绕组结构下的直流偏置型正弦交流电同步馈入电励磁电流与电枢电流,大大提高了绕组利用率与电机推力密度。3、针对槽口永磁型、游标型和聚磁式游标型PPHEVRLM交替极结构的特点,分别建立了具有较高精度的磁动势-磁导模型,并推导了磁动势、气隙磁导、气隙磁密、反电动势和推力的解析公式,重点分析了对电机产生有效推力的气隙磁场各次有效谐波及其与之匹配的电枢绕组极对数,并在此基础上分析了电励磁与永磁励磁对推力的贡献比例。4、建立了一套适用于PPHEVRLM的优化设计方法,包括运行工作制及性能指标标定、气隙磁密解析计算方法、推力尺寸方程、初次级槽极配合与绕组设计、永磁设计与初始尺寸确定、主要尺寸单变量优化与全局优化和性能校核等,该优化设计方法能有效完成PPHEVRLM电磁方案的设计,具有较高普适性,可以供本领域相关研究人员参考。5、对槽口永磁型、游标型和聚磁式游标型PPHEVRLM的电磁性能进行了深入的研究,重点分析了励磁绕组分离式与集成式结构下电机的空载特性、推力特性、损耗特性和退磁特性,并与其他两种永磁体位于电枢齿部的PPHEVRLM进行了性能对比,总结了不同拓扑结构PPHEVRLM的优缺点。6、加工制作了槽口永磁型、游标型和聚磁式游标型PPHEVRLM三台样机,搭建了直线电机实验平台,并对三台样机在励磁绕组分离式结构下的电磁性能进行测试,主要包括不同励磁状态下的反电动势、推力-电流角特性曲线、推力-电流特性曲线,验证了理论分析和仿真研究的正确性。
孙尚鹏[8]（2019）在《基于铌酸锂电光效应干涉式强电场传感器研制及其温湿度适应性研究》文中研究说明坚强可靠、经济高效、清洁环保的智能电网是中国乃至世界电网的必然发展趋势。智能电网在电源构成、负荷种类、信息传输等各个环节均呈现显着的多样性,实现智能电网除了构建灵活、稳定和安全的能源网络,更加重要的在于对发电、输电、配电、用电侧等关键节点状态量进行实时测量反馈与动态调整,进一步实现信息智能感知和故障智能自愈。目前,电流/磁场传感技术相对丰富和成熟,而电压/电场传感方案相比较少,亟需拓展电压/电场传感技术,研制出具有动态测量范围大、频带范围宽、精度高的电压/电场传感器,实现广域分布式测量和传输关键节点状态,为电网控制决策提供信息支撑。本论文针对宽频率测量范围、大动态测量范围和高稳定的强电场传感技术需求,提出了基于铌酸锂电光效应干涉式光学强电场传感器。针对电场传感器小型化需求,提出共路铌酸锂电场传感方案,试验获取了共路传感器基本特性,同时校准了电场传感器时域响应和频域响应特性。针对电场传感器在宽温湿区长期使用的需求,通过分析温度对传感器精度的影响机制,提出了双晶补偿电场传感器和Z轴通光电场传感器,开展温度试验获取了传感器宽温区适应性,同时开展湿度试验获取了传感器宽湿区适应性。最后将温湿度稳定性良好的强电场传感器应用于多次现场试验以验证电场传感器性能。本论文主要研究内容和成果如下:（1）基于电光晶体Pockels效应,采用体效应式光学偏振态检测方法,提出了强电场传感器的基本电光转换原理和结构模型,优化选取了电光材料和光学功能元件,采用最佳耦合方式和光纤端面处理方法,发明了基于一次电光效应的强电场传感器基本单元。通过搭建电场传感器特性试验平台,测量获取了电场传感器输入输出特性及典型波形响应,试验结果表明电场传感器的可测电场强度范围为5 kV/m-500 kV/m,并能准确响应工频、中频和高频电场信号。（2）针对电场传感器小型化和对原电场无畸变的需求,在现有电场传感器结构的基础上,提出了基于共路干涉的电场传感器小型化原理和优化方案,研制出传感光学器件和体积大幅减少的共路铌酸锂晶体电场传感器。共路电场传感器特性试验表明电场传感器能够线性测量0.35 kV/m-280 kV/m电场,准确响应工频、ms级和?s级时域电场信号,在10 Hz-500 kHz范围内,传感器频率响应保持稳定。（3）针对电场传感器在宽温区环境长期使用的需求,通过分析温度对铌酸锂晶体参数的影响规律,研究温度对半波电场和固有相位的影响机制,获取了温度引入传感器测量误差的作用机制,分别提出了双晶补偿和Z轴通光的电场传感方法,以解决宽温区下稳定电场传感器工作点的难题。根据设计方案,封装完成两种提升温度特性的电场传感器。（4）基于宽温湿区测量平台,开展了双晶补偿和Z轴通光电场传感器的温度特性试验,试验结果表明改进电场传感器在宽温区-10°C-50°C范围内工作点稳定,在此基础上采用分段传递函数进一步提升了电场传感器的温度稳定性,双晶补偿电场传感器在宽温区范围内,最大测量误差小于5%;在电场幅值1.2 kV/m–155 kV/m范围内,输入输出关系线拟合优度达到0.999;Z轴通光电场传感器在温度-10°C–50°C范围内,传递函数参数温度特性引入最大测量误差小于7.9%,在电场幅值5 kV/m–600 kV/m范围内,电场传感器输入输出保持良好线性关系,线性拟合优度达到0.998以上。测量获取双晶补偿电场传感器湿度特性,通过分析湿度对传感器的作用机制,提出在封装外壳涂覆憎水性胶水方案,提高传感器湿度适应性,在宽湿区30%RH-90%RH范围内,传递函数参数保持稳定,湿度特性引入最大测量误差小于1.62%,传感器具有良好的湿度特性。（5）针对强电场传感器时域测量和频域测量需求,开展传感器时频域校准试验,传感器能够准确响应工频、ms级和?s级时域电场信号,在10 Hz-1 MHz频率范围内,幅频响应的波动小于3 dB,试验结果表明宽温区下改进电场传感器具有精度高、响应速度快和动态测量范围大的优点,适用于高电压工程领域宽温区环境下电场测量。使用温湿度稳定性良好的电场传感器开展空间电场测量的应用研究,进一步验证了电场传感器在复杂大气条件、电磁环境中,能够准确有效测量强电场时域信号。
上官爱红[9]（2019）在《空间高精密运动机构热变形研究及控制技术》文中研究说明空间高精密运动机构指支撑光学系统或其他精密系统的两轴运动机构,被广泛应用在空间自由光通信、空间雷达扫描、空间预警、空间天文所需的精确指向机构、深空探测等领域,可以实现目标捕获、跟踪、瞄准,其对跟踪精度和跟踪平稳度提出了很高的要求,而运动机构支撑结构和轴系之间的耦合作用及热变形严重影响了运动机构的精度,同时运动机构工作的复杂的空间环境如高真空、温度交变、高低温及辐射等都对运动机构的工作性能和寿命产生很大的影响,从而可能导致运动机构―卡死‖而导致航天任务失败。本文从理论和实际应用角度出发,研究空间运动机构热变形对运动机构高可靠、长寿命影响因素作用机理,揭示了空间运动机构主体支撑结构与轴系耦合热变形及轴系内部赫兹接触应力与运动机构工作性能和寿命的关系,并在此基础了提出提高轴系工作性能和寿命的措施和方法。本文以空间二维运动机构为研究对象,开展空间运动机构结构-热变形和轴系可靠性和长寿命研究,主要研究内容如下:针对空间高精密运动机构的工作环境及工作特点,揭示了结构-热变形对―精密‖运动机构跟踪性能的影响机理,研究了固体润滑膜层的特性及润滑机理,探究了载荷、温度等因素对影响固体润滑性能的影响。针对运动机构U型结构与轴系的特点,以空间换热、热传导、热辐射理论为基础,建立运动机构及运动轴系温度场计算模型和轴系热阻模型,并以热弹性力学、热静力学为理论基础,建立运动机构主体结构、半封闭U型结构与轴系耦合及轴系内部的温度-应力场数学模型,采用有限元仿真、理论分析的方法研究了热变形引起的轴系载荷的变化,通过地面试验和在轨试验验证验证了数学模型的正确性和分析方法的可行性。针对高可靠的空间固体润滑―精密‖运动轴系,揭示温度、预紧力、温差和转速多物理量与摩擦力矩的影响机理,建立摩擦力矩和多个物理量的耦合关系网络。通过大量数据的试验结果,量化的测量了不同温度、温度梯度、预紧力和速度条件下的轴系的摩擦力矩,揭示了摩擦力矩与多物理量之间的变化规律,为空间运动机构―精密‖运动轴系高可靠工作提供理论和试验数据基础。试验定量测试了真空条件下MoS2固体润滑轴承热特性,验证了轴系热阻模型,将试验结果用于修正轴系热模型,为空间运动机构温度场分析和控制提供理论支撑和数据支持。针对运动机构轴系预紧力的变化影响其寿命的内在机理,并考虑将轴系装配进运动机构中的工作性能,对运动机构进行整机分析和试验,揭示MoS2基复合薄膜轴承磨损与发射环境、高低温和温度交变的关系并建立膜层磨损模型,设计运动机构―整机‖加速寿命试验,通过试验后滚道和滚珠上的固体润滑膜层EDS分析结果,验证了膜层磨损理论,预测了运动机构的在轨寿命。基于运动机构预载荷对运动机构寿命影响的研究,以热弹性理论和赫兹接触理论为理论基础,以轴系可靠性试验为试验数据支撑,揭示轴系预载荷与赫兹接触应力之间的关系,提出了一种空间轴系可调预紧力、温度调控设计与工艺实施方案,实现了运动机构预紧力的最佳控制,保证了空间轴系在轨高可靠工作。对空间载荷的热控制技术进行了介绍,提出一套切实可行的热控方案,通过热平衡试验和在轨应用验证了热控系统设计的合理性。本文主要技术进步与创新点如下:1)以热弹性力学、热静力学理论为基础,建立了运动机构半封闭U型结构与轴系之间及轴系内部的温度-应力场数学模型和轴承内外圈热阻模型,通过在轨与地面环模实测数据,验证了结构-热耦合数学模型及热阻模型的准确性,为空间运动机构温度场分析和热控提供了理论和数据支持。2)研究了温度、温度梯度、预紧力和速度对轴系摩擦力矩的影响,开展了不同温度、温度梯度、预紧力和速度条件下的轴系摩擦力矩的系统性试验测量,得到了摩擦力矩与上述多物理量之间的变化规律,为空间运动机构温度指标设定提供了理论依据。3)提出了一种基于温度控制的空间轴系预紧力调控方法,实现了运动机构预紧力的在轨调控,为提高轴系在轨运动寿命提供了一种新颖的技术途径。上述成果已成功应用于创新三号卫星和嫦娥三号月基光学望远镜项目中。
胡涛[10]（2019）在《覆冰输电线路高频激励融冰技术研究》文中研究表明冬季线路覆冰将增加倒杆（塔）断线、绝缘子闪络等事的概率,极大地影响了电力系统的安全稳定运行,是急需解决的问题之一。目前,国内外主流除冰措施包括机械除冰,自然除冰,电动除冰和脉冲除冰等几种方式。但是每种方式都有各自的局限性,很难在融冰的经济性和可靠性之间达到一个满意的平衡点。为此本文介绍了一种基于高频高压融冰的关键技术,可满足对负荷不间断供电的情况下实现经济、节能、可靠的融冰。本文首先介绍了几种常见的覆冰情况,并分析了每种覆冰的特性以及形成条件。针对现有除冰措施的各种优缺点,本文介绍的高频高压除冰技术具有效率高、电流小、可靠性好、可满足不停电除冰等优点。其主要原理为:在需要融冰的线路中施加高频电流,使线路沿线产生的最小热量处不覆冰,且使得沿线产热尽量均匀。当频率升高时,沿线的集肤效应显着增强,在单位电阻中将产生更多的热量,此时的融冰电流将大大减小。频率的升高还将使得冰层的介质损耗增加。在采用高频附加电源融冰技术时,热量直接在冰层中产生,相比于传统的热传递过程,大大提高了能量利用率。本文基于均匀传输线理论,建立了覆冰输电线路的等效电路和等效分布参数电路模型。在集肤效应和介质损耗的最大值尽可能相等的情况下,给出了输电线路附加电源融冰时的最佳频率和电压确定方式,并求出了常见介质损耗角下的电压和频率最优组合。最后以110KV电压等级的线路为例,通过MATLAB/Simulink仿真软件分析了电压、频率对线路沿线热功率、热功率均匀度、功率因数等的影响。研究结果表明,附加融冰电源的频率、电压对其融冰效果起到了决定性的作用;采用所提出的最佳频率、电压确定方法,能够实现覆冰导线可靠、高效的融冰效果。最后本文对高频高压融冰电源进行了设计,该电源的拓扑结构利用AC-DC-AC电流型变流器通过级联的形式组成。利用载波相移技术降低电力电子器件的开关频率,减小功率损耗。通过在融冰回路中串联可调电容,以满足线路的无功需求,降低高频电源的容量。研究结果对线路高频融冰技术的推广和运用具有重要作用。
二、正弦交变电流产生的几种类型及应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、正弦交变电流产生的几种类型及应用（论文提纲范文）
（1）衍射极限环注入切割磁铁技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光源及其衍射极限现象 |
| 1.2 同步辐射光源及其注入引出系统 |
| 1.2.1 同步辐射光源的发展历程 |
| 1.2.2 同步辐射光源注入引出系统 |
| 1.3 衍射极限环光源及其注入 |
| 1.3.1 衍射极限环光源国内外发展现状 |
| 1.3.2 衍射极限环光源的注入模式 |
| 1.3.3 衍射极限环光源注入切割磁铁 |
| 1.4 本论文的研究思路与创新点 |
| 1.4.1 本文的主要研究内容及难点 |
| 1.4.2 论文的创新点 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 涡流型切割磁铁基本设计与解析分析 |
| 2.1 电磁基本理论 |
| 2.2 切割磁铁涡流相关理论 |
| 2.3 磁屏蔽 |
| 2.4 涡流型切割磁铁基本结构及核心参数计算 |
| 2.5 涡流型切割磁铁主漏场的解析分析 |
| 2.6 动态磁场测量方法 |
| 2.6.1 电磁效应法 |
| 2.6.2 电磁感应法 |
| 2.6.3 磁饱和法 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 基于有限元分析的切割磁铁多场数值模拟 |
| 3.1 数值模拟分析方法简介 |
| 3.2 基于TR(Transient analysis)的切割磁铁二维动态磁场分析 |
| 3.2.1 切割磁铁二维仿真模型的建立 |
| 3.2.2 切割磁铁主场均匀性及涡流场特性 |
| 3.2.3 不同切割板厚度下切割磁铁漏场分析 |
| 3.2.4 励磁波形对切割磁铁漏场峰值的影响分析 |
| 3.2.5 无氧铜与高磁导率材料厚度配比对漏场影响分析 |
| 3.2.6 切割板外不同位置漏场随时间演变曲线 |
| 3.3 基于ELEKTRA/TR模块的切割磁铁三维动态磁场分析 |
| 3.3.1 切割磁铁三维网格划分 |
| 3.3.2 薄片硅钢模型的涡电流分布 |
| 3.3.3 切割磁铁三维仿真模型的建立 |
| 3.3.4 主磁场均匀性及漏场三维动态分析 |
| 3.3.5 端部场三维动态分析和漏场优化 |
| 3.4 基于ANSYS的切割磁铁静态温度场分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 切割磁铁工程设计与测试 |
| 4.1 切割磁铁工程设计 |
| 4.1.1 一体化无氧铜线圈 |
| 4.1.2 无取向硅钢磁芯冲压成型 |
| 4.1.3 高真空绝缘支撑工程材料 |
| 4.1.4 无氧铜切割板与高磁导率屏蔽材料贴合 |
| 4.1.5 无氧铜基座、盖板及散热分析 |
| 4.1.6 切割磁铁总装集成 |
| 4.2 切割磁铁工程测试 |
| 4.2.1 线圈电感测定 |
| 4.2.2 工程塑料PPS真空性能 |
| 4.2.3 硅钢片厚度及铁损 |
| 4.2.4 冷冲压硅钢片毛刺测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 切割磁铁动态磁场测量系统 |
| 5.1 动态磁场测量系统总体框图 |
| 5.2 磁场测量探头 |
| 5.2.1 多匝点线圈及其测试 |
| 5.2.2 单匝长线圈及其测试 |
| 5.3 励磁脉冲电源系统 |
| 5.3.1 励磁脉冲电源系统方案 |
| 5.3.2 Technix充电电源 |
| 5.3.3 可控硅开关管 |
| 5.3.4 脉冲形成原理及电路 |
| 5.3.5 脉冲波形参数测量 |
| 5.4 电动平台集成 |
| 5.4.1 电动平台方案 |
| 5.4.2 电机驱动器及控制 |
| 5.5 磁测平台集成与调试 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 切割磁铁磁场测量 |
| 6.1 动态磁场测量系统 |
| 6.2 感应电压积分背景减噪 |
| 6.3 切割磁铁主磁场测量 |
| 6.3.1 切割磁铁磁间隙主场测量及偏差分析 |
| 6.3.2 切割磁铁励磁传递函数 |
| 6.3.3 切割磁铁主磁场横向均匀性测量 |
| 6.3.4 切割磁铁主磁场纵向分布 |
| 6.3.5 切割磁铁端部场分布 |
| 6.4 切割磁铁漏场测量 |
| 6.4.1 薄切割磁铁切割板外漏场积分测量(长线圈) |
| 6.4.2 厚切割磁铁切割板外漏场积分测量(长线圈) |
| 6.4.3 无高磁导率屏蔽材料的切割板外漏场积分测量(长线圈) |
| 6.4.4 薄切割磁铁出口处漏场测量(点线圈) |
| 6.4.5 切割板外漏场纵向分布(点线圈) |
| 6.5 切割磁铁励磁温升分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（2）中频感应加热器设计与关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的目的与意义 |
| 1.2 课题的国内外研究现状 |
| 1.2.1 中频感应加热电源的国内外研究现状 |
| 1.2.2 中频感应加热器本体的研究现状 |
| 1.3 课题的主要研究内容 |
| 第2章 中频感应加热器基础原理与分析 |
| 2.1 中频感应加热器基础理论 |
| 2.1.1 感应加热器原理 |
| 2.1.2 感应加热器依据的主要基础理论 |
| 2.2 感应加热电源系统分析 |
| 2.2.1 整流电路 |
| 2.2.2 逆变电路 |
| 2.3 感应加热器负载分析 |
| 2.3.1 变压器模型 |
| 2.3.2 负载工作状态 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 中频感应加热器设计计算 |
| 3.1 中频感应加热器主电路参数计算 |
| 3.1.1 整流电路设计 |
| 3.1.2 滤波电路设计 |
| 3.1.3 逆变电路设计 |
| 3.1.4 负载槽路参数设计 |
| 3.2 感应加热电源中器件损耗计算与散热系统设计 |
| 3.2.1 器件损耗分析计算 |
| 3.2.2 散热系统设计计算 |
| 3.3 中频感应加热控制器硬件电路设计 |
| 3.3.1 主控电路及其基本外围电路 |
| 3.3.2 PWM输出电路 |
| 3.3.3 IGBT驱动与保护电路 |
| 3.3.4 数字锁相环电路 |
| 3.3.5 温度与水位采样与保护电路 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 中频感应加热器仿真分析与实验 |
| 4.1 中频感应加热电源仿真分析 |
| 4.1.1 感应加热电源系统模型搭建 |
| 4.1.2 仿真结果分析 |
| 4.2 中频感应加热器本体电磁场仿真 |
| 4.2.1 感应加热器本体模型搭建 |
| 4.2.2 仿真结果分析 |
| 4.3 实验平台搭建 |
| 4.4 实验结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）旋转物体上的电子设备无线供电技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 旋转物体上电子设备无线供电技术介绍 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 旋转物体上的电子设备ICPT技术国外研究现状 |
| 1.2.2 旋转物体上的电子设备WPT技术的国内研究现状 |
| 1.3 本文研究目的及主要研究内容 |
| 1.3.1 研究目的和意义 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 2 旋转环境下ICPT供电系统原理分析 |
| 2.1 旋转环境下的ICPT供电系统的一般组成 |
| 2.2 适用于旋转环境下的ICPT系统高频逆变电路对比 |
| 2.3 旋转环境下ICPT系统的补偿方式对比 |
| 2.4 耦合机构分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 旋转物体上的电子设备无线供电系统设计 |
| 3.1 旋转物体上的电子设备无线供电系统组成 |
| 3.2 旋转物体上的电子设备无线供电系统的互感系数与涡流损耗研究 |
| 3.2.1 发射系统与接收系统互感系数研究 |
| 3.2.2 动生电动势的研究 |
| 3.2.3 叶片上涡流损耗分析 |
| 3.3 发射电路与接收电路设计 |
| 3.3.1 发射电路LCC补偿模型解析 |
| 3.3.2 接收电压波形与有效值分析 |
| 3.3.3 接收电路两个接收线圈连接方式研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 旋转物体上的电子设备无线供电技术仿真研究 |
| 4.1 旋转物体上的传感器无线供电系统耦合机构仿真 |
| 4.1.1 耦合机构模型建立 |
| 4.1.2 鼓风机上的传感器无线供电系统仿真结果分析 |
| 4.1.3 LCC/S补偿与S/S补偿仿真对比研究 |
| 4.2 接收线圈两种连接方式仿真对比 |
| 4.2.1 两接收线圈串联 |
| 4.2.2 两接收线圈并联 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 旋转物体上的电子设备无线供电技术实验研究 |
| 5.1 高频逆变电源和电压信号采集电路的设计 |
| 5.1.1 高频逆变电源的设计 |
| 5.1.2 电压信号采集电路的设计 |
| 5.2 旋转物体上的传感器无线供电系统实验平台 |
| 5.3 两线圈并联的阻抗匹配方法与串联补偿对比实验 |
| 5.4 旋转物体上无线供电系统电能传输实验 |
| 5.4.1 以灯泡和电阻为负载的无线供电实验 |
| 5.4.2 以角速度传感器为负载的无线供电实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 未来研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 控制电路的PCB图 |
| 附录B 高频发射电源的PCB图 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文与申请专利情况 |
| 致谢 |
（4）基波模式微型正交磁通门传感器及其生物检测应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 磁场测量 |
| 1.1.2 磁传感器 |
| 1.2 磁通门传感器 |
| 1.3 正交磁通门传感器研究现状 |
| 1.3.1 基波模式正交磁通门传感器研究 |
| 1.3.2 无线圈正交磁通门传感器研究 |
| 1.3.3 磁芯材料与退火研究 |
| 1.3.4 磁芯结构研究 |
| 1.3.5 基于MEMS工艺的微型化研究 |
| 1.3.6 应用研究 |
| 1.4 基于磁标签的磁生物传感器 |
| 1.4.1 生物传感器 |
| 1.4.2 磁标签生物检测方法 |
| 1.4.3 磁通门传感器生物检测特点及应用 |
| 1.5 本论文设计思想与研究内容 |
| 第二章 微型正交磁通门传感器理论模型与仿真计算 |
| 2.1 磁通门传感器工作原理 |
| 2.1.1 磁通门磁调制器 |
| 2.1.2 平行激励磁通门传感器 |
| 2.1.3 正交激励磁通门传感器 |
| 2.1.4 正交磁通门传感器两种工作模式 |
| 2.2 基波模式正交磁通门传感器模型与仿真 |
| 2.2.1 基于旋转磁化的磁导率调制模型 |
| 2.2.2 激励条件仿真计算 |
| 2.3 曲折磁芯结构设计与仿真分析 |
| 2.3.1 曲折磁芯结构设计 |
| 2.3.2 曲折磁芯结构退磁模型 |
| 2.3.3 曲折磁芯结构参数变化仿真分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 微型正交磁通门传感器磁芯结构与磁场退火研究 |
| 3.1 磁芯材料选择及磁特性测试 |
| 3.1.1 电镀FeNi薄膜材料 |
| 3.1.2 Co基非晶薄带材料 |
| 3.2 曲折薄带磁芯结构正交磁通门传感器实验研究 |
| 3.2.1 曲折薄带磁芯制备工艺 |
| 3.2.2 正交磁通门传感器测试系统 |
| 3.2.3 正交磁通门传感器基波和二次谐波模式性能比较 |
| 3.2.4 曲折磁芯条数对传感器性能的影响 |
| 3.2.5 曲折磁芯线宽对传感器性能的影响 |
| 3.2.6 曲折磁芯间距对传感器性能的影响 |
| 3.3 Co基非晶薄带磁芯磁场退火研究 |
| 3.3.1 磁场退火实验方法 |
| 3.3.2 磁场退火温度对非晶薄带材料磁特性影响 |
| 3.3.3 磁场退火温度对传感器性能影响 |
| 3.3.4 磁场退火方向对非晶薄带材料磁特性影响 |
| 3.3.5 磁场退火方向对传感器性能影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 MEMS微型正交磁通门传感器制备工艺与性能测试 |
| 4.1 MEMS微加工工艺 |
| 4.1.1 溅射工艺 |
| 4.1.2 光刻工艺 |
| 4.1.3 电镀工艺 |
| 4.1.4 刻蚀工艺 |
| 4.1.5 聚酰亚胺工艺 |
| 4.1.6 薄带微装配工艺 |
| 4.2 微型正交磁通门传感器的制备工艺 |
| 4.2.1 Cu/FeNi磁芯微型正交磁通门传感器制备工艺 |
| 4.2.2 Co基非晶薄带磁芯微型正交磁通门传感器制备工艺 |
| 4.3 微型正交磁通门传感器性能测试指标 |
| 4.3.1 灵敏度和线性范围 |
| 4.3.2 噪声 |
| 4.3.3 剩磁误差 |
| 4.3.4 稳定性 |
| 4.4 Cu/FeNi磁芯微型正交磁通门传感器性能测试与分析 |
| 4.4.1 激励频率对灵敏度的影响 |
| 4.4.2 激励电流对灵敏度的影响 |
| 4.4.3 不同结构Cu/FeNi磁芯微型正交磁通门传感器性能参数比较 |
| 4.4.4 Cu/FeNi磁芯微型正交磁通门传感器剩磁误差测试 |
| 4.4.5 Cu/FeNi磁芯微型正交磁通门传感器稳定性测试 |
| 4.5 Co基非晶薄带磁芯微型正交磁通门传感器性能测试与分析 |
| 4.5.1 激励频率对传感器灵敏度和噪声的影响 |
| 4.5.2 激励电流对传感器灵敏度和噪声的影响 |
| 4.5.3 Co基非晶薄带磁芯微型正交磁通门传感器剩磁误差测试 |
| 4.5.4 Co基非晶薄带磁芯微型正交磁通门传感器稳定性测试 |
| 4.5.5 微型正交磁通门传感器性能比较与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于微型正交磁通门传感器的生物检测应用研究 |
| 5.1 基于微型正交磁通门传感器的超顺磁珠检测 |
| 5.1.1 研究背景 |
| 5.1.2 磁珠样品制备 |
| 5.1.3 基于微型正交磁通门传感器的磁珠检测方法 |
| 5.1.4 结果与讨论 |
| 5.2 基于微型正交磁通门传感器的甲胎蛋白AFP抗原检测 |
| 5.2.1 研究背景 |
| 5.2.2 实验材料 |
| 5.2.3 AFP生物样品制备 |
| 5.2.4 AFP的灵敏性检测与量化分析 |
| 5.2.5 AFP检测的特异性分析 |
| 5.2.6 生物检测系统的稳定性测试 |
| 5.3 基于微型正交磁通门传感器的大肠杆菌O157:H7检测 |
| 5.3.1 研究背景 |
| 5.3.2 实验材料 |
| 5.3.3 大肠杆菌O157:H7检测生物样品制备 |
| 5.3.4 大肠杆菌O157:H7的灵敏性检测与量化分析 |
| 5.3.5 大肠杆菌O157:H7检测的特异性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
（5）基于光场式时栅光强分布的空间调制优化方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 国内外位移测量技术研究现状 |
| 1.1.1 光学测量技术研究现状 |
| 1.1.2 时栅传感技术研究现状 |
| 1.2 课题研究背景和意义 |
| 1.3 研究内容 |
| 2 光场式时栅传感机理研究 |
| 2.1 时空转换测量理论 |
| 2.2 磁场式时栅传感器 |
| 2.3 光场式时栅测量原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 光场式时栅光强分布及误差规律分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 光场分布数学模型及仿真 |
| 3.2.1 光源数学模型 |
| 3.2.2 仿真模型与光源选取 |
| 3.3 光场式时栅空间调制误差分析 |
| 3.3.1 光强分布误差分析 |
| 3.3.2 结构安装误差分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 光场式时栅光强分布空间调制优化及仿真 |
| 4.1 光强空间调制优化方案 |
| 4.2 基于光强网格划分的面型结构设计及仿真分析 |
| 4.2.1 圆场分布面型结构设计与仿真分析 |
| 4.2.2 对称分布面型结构设计与仿真分析 |
| 4.2.3 幅值调整栅面结构设计及仿真分析 |
| 4.3 补偿倾角误差的余弦面型结构 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 实验研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 实验平台搭建 |
| 5.3 实验电路设计 |
| 5.3.1 概述 |
| 5.3.2 电路设计 |
| 5.4 优化栅面性能测试 |
| 5.4.1 余弦栅面与调整幅值栅面正弦性测试 |
| 5.4.2 余弦栅面与调整幅值栅面精度测试 |
| 5.4.3 余弦栅面与调整幅值栅面稳定性测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（6）基于多参数协同调制的高分辨力时栅位移传感器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 课题来源及价值 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 光栅 |
| 1.3.2 感应同步器 |
| 1.3.3 磁栅 |
| 1.3.4 时栅 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 2 多参数协同调制的传感器测量原理 |
| 2.1 时变磁场基本理论 |
| 2.1.1 时变磁场产生的原理 |
| 2.1.2 时变磁场的约束方法 |
| 2.1.3 时空坐标转换理论 |
| 2.2 多参数协同调制测量原理 |
| 2.3 基于线圈匝数和有效磁通面积的协同调制 |
| 2.3.1 传感器结构 |
| 2.3.2 磁场的构建与感应面积的变化 |
| 2.3.3 位移量的解算 |
| 2.4 基于线圈匝数和磁路长度的协同调制 |
| 2.4.1 传感器结构 |
| 2.4.2 磁路长度的变化 |
| 2.4.3 位移量的解算 |
| 2.5 基于线圈匝数和电流强度的协同调制 |
| 2.5.1 传感器结构 |
| 2.5.2 电流强度的变化 |
| 2.5.3 位移量的解算 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 测量模型仿真分析 |
| 3.1 数值仿真分析 |
| 3.2 有限元仿真分析 |
| 3.2.1 基于线圈匝数和有效磁通面积的传感器仿真分析 |
| 3.2.2 基于线圈匝数和有效磁路长度的传感器仿真分析 |
| 3.2.3 基于线圈匝数和电流强度的传感器仿真分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 传感器样机与电气系统的设计制作 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 传感器样机设计制作 |
| 4.3 电气系统设计制作 |
| 4.3.1 励磁信号电路 |
| 4.3.2 信号处理电路 |
| 4.4 本章小节 |
| 5 实验研究 |
| 5.1 实验方案设计 |
| 5.2 实验平台的搭建 |
| 5.3 信号实验与稳定性测试 |
| 5.4 分辨力与精度实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（7）新型初级并联式混合励磁变磁阻直线电机研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 永磁直线电机的特点与应用 |
| 1.1.2 初级永磁励磁型直线电机的提出 |
| 1.1.3 初级永磁励磁型直线电机的结构分类与优缺点 |
| 1.1.4 初级混合励磁型直线电机的提出 |
| 1.2 初级永磁励磁型直线电机研究现状 |
| 1.2.1 磁通切换型PMLM(SFPMLM) |
| 1.2.2 磁通反向型PMLM(FRPMLM) |
| 1.2.3 游标型PMLM(VPMLM) |
| 1.2.4 磁通偏置型PMLM(BFPMLM) |
| 1.2.5 槽口永磁型PMLM(SPMLM) |
| 1.2.6 小结 |
| 1.3 初级混合励磁型直线电机研究现状 |
| 1.3.1 串联励磁型 |
| 1.3.2 并联励磁型 |
| 1.3.3 存在问题 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 初级并联式混合励磁变磁阻直线电机拓扑结构和工作原理 |
| 2.1 本章摘要 |
| 2.2 槽口永磁型PPHEVRLM |
| 2.2.1 拓扑结构 |
| 2.2.2 运行原理 |
| 2.3 游标型PPHEVRLM |
| 2.3.1 拓扑结构 |
| 2.3.2 运行原理 |
| 2.4 聚磁式游标型PPHEVRLM |
| 2.4.1 拓扑结构 |
| 2.4.2 运行原理 |
| 2.5 集成式绕组结构 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 初级并联式混合励磁变磁阻直线电机解析计算 |
| 3.1 本章摘要 |
| 3.2 磁齿轮效应与磁场调制理论 |
| 3.2.1 次级励磁型PMLM磁场调制原理 |
| 3.2.2 初级励磁型PMLM磁场调制原理 |
| 3.3 槽口永磁型PPHEVRLM工作机理与解析计算 |
| 3.4 游标/聚磁式游标型PPHEVRLM工作机理与解析计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 初级并联式混合励磁变磁阻直线电机优化设计方法 |
| 4.1 本章摘要 |
| 4.2 基本设计流程与参数确定 |
| 4.2.1 推力尺寸方程 |
| 4.2.2 初次级槽极配合与绕组设计 |
| 4.2.3 永磁设计与初次级尺寸确定 |
| 4.3 优化设计与性能校核 |
| 4.3.1 主要尺寸优化 |
| 4.3.2 全局优化 |
| 4.3.3 性能校核 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 初级并联式混合励磁变磁阻直线电机电磁特性研究 |
| 5.1 本章摘要 |
| 5.2 空载特性研究 |
| 5.2.1 空载气隙磁密 |
| 5.2.2 空载反电动势 |
| 5.3 推力特性研究 |
| 5.3.1 推力-电流角特性 |
| 5.3.2 额定条件下稳态推力与定位力 |
| 5.3.3 推力-相电流特性 |
| 5.3.4 推力-直流励磁占比特性 |
| 5.3.5 推力-速度特性 |
| 5.3.6 功率因数特性 |
| 5.4 损耗与退磁研究 |
| 5.4.1 损耗分析 |
| 5.4.2 退磁分析 |
| 5.5 电磁性能对比研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 初级并联式混合励磁变磁阻直线电机实验研究 |
| 6.1 本章摘要 |
| 6.2 实验平台构成 |
| 6.3 槽口永磁型PPHEVRLM实验研究 |
| 6.4 游标型/聚磁式游标型PPHEVRLM实验研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 主要工作与创新点 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
（8）基于铌酸锂电光效应干涉式强电场传感器研制及其温湿度适应性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的背景及意义 |
| 1.2 电场测量技术基本原理 |
| 1.2.1 电学电场测量技术 |
| 1.2.2 光学电场测量技术 |
| 1.3 光学电场传感器研究现状 |
| 1.3.1 集成式电场传感器研究现状 |
| 1.3.2 体效应式电场传感器研究现状 |
| 1.3.3 光学电场传感器温度特性的研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 2 基于一次电光效应的电场传感器基本原理和结构 |
| 2.1 光学电场传感器基本原理 |
| 2.1.1 各向异性晶体光学性质 |
| 2.1.2 一次电光效应基本原理 |
| 2.1.3 体效应式光学偏振态检测原理 |
| 2.2 电场传感器的设计与实现 |
| 2.2.1 电光晶体选择 |
| 2.2.2 铌酸锂晶体的电光调制方式 |
| 2.2.3 铌酸锂电场传感器设计 |
| 2.2.4 铌酸锂电场传感器整体结构 |
| 2.2.5 电场传感器实现 |
| 2.3 电场传感器特性试验平台及试验校准 |
| 2.3.1 电场传感器特性试验平台 |
| 2.3.2 电场传感器特性测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于共路干涉的电场传感器小型化优化原理与方法 |
| 3.1 共路铌酸锂晶体电场传感单元建模及封装 |
| 3.2 共路电场传感器特性测试 |
| 3.2.1 传感器传递函数 |
| 3.2.2 传感器输入输出特性 |
| 3.3 共路电场传感器时频域响应特性 |
| 3.3.1 时域响应 |
| 3.3.2 频域响应 |
| 3.4 球板间隙非均匀电场测量 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 铌酸锂晶体电场传感器温度适应性及提升方法 |
| 4.1 铌酸锂晶体基本参数温度特性研究 |
| 4.1.1 铌酸锂晶体折射率的温度特性 |
| 4.1.2 铌酸锂晶体电光系数的温度特性 |
| 4.1.3 铌酸锂晶体热膨胀系数 |
| 4.2 铌酸锂晶体电场传感器性能参数温度特性研究 |
| 4.2.1 电场传感器半波电场的温度特性 |
| 4.2.2 电场传感器固有相位的温度特性 |
| 4.2.3 温度特性引入的电场传感器测量误差 |
| 4.3 铌酸锂晶体电场传感器温度稳定性提升方法研究 |
| 4.3.1 双晶结构电场传感单元 |
| 4.3.2 Z轴通光电场传感单元 |
| 4.4 温度稳定性提升电场传感器的设计与封装 |
| 4.4.1 双晶补偿电场传感器的设计与封装 |
| 4.4.2 Z轴通光电场传感器的设计与封装 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 宽温湿区下改进电场传感器的基本特性 |
| 5.1 宽温湿区电场传感器特性试验平台 |
| 5.2 双晶补偿电场传感器温度特性试验 |
| 5.2.1 电场传感器传递函数的温度特性 |
| 5.2.2 电场传感器输入输出特性的温度特性 |
| 5.2.3 电场传感器暂态响应的温度特性 |
| 5.3 Z轴通光电场传感器的温度特性试验 |
| 5.3.1 电场传感器传递函数的温度特性 |
| 5.3.2 电场传感器输入输出特性的温度特性 |
| 5.3.3 电场传感器暂态响应的温度特性 |
| 5.4 电场传感器宽湿区湿度试验研究 |
| 5.4.1 湿度对电场传感器传感特性的影响 |
| 5.4.2 电场传感器传递函数的湿度特性 |
| 5.4.3 电场传感器输入输出特性的湿度特性 |
| 5.5 电场传感器时域响应和频域响应特性研究 |
| 5.5.1 时域响应 |
| 5.5.2 频域响应 |
| 5.6 电场传感器现场应用 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
| B.作者在攻读博士学位期间参与的科研课题目录 |
| C.作者在攻读博士学位期间申请的专利目录 |
| D.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（9）空间高精密运动机构热变形研究及控制技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 国外空间高精密运动机构热变形研究及应用现状 |
| 1.2 国内空间高精密运动机构热变形研究及发展状况 |
| 1.3 空间载荷结构-热变形研究现状 |
| 1.4 本文研究的意义 |
| 1.5 本文的主要工作及章节安排 |
| 1.6 本文的技术进步与创新点 |
| 第2章 空间环境与空间高精密运动机构介绍 |
| 2.1 空间环境 |
| 2.2 空间高精密运动机构构型 |
| 2.3 空间运动机构轴系润滑方式及膜层特性 |
| 2.3.1 空间运动机构润滑方式 |
| 2.3.2 MoS_2固体润滑膜层特性 |
| 2.4 MOS2 摩擦系数影响因素及其润滑机理 |
| 2.4.1 MoS_2摩擦系数影响因素 |
| 2.4.2 对MoS_2润滑机理的解释 |
| 2.5 空间运动机构热变形对其性能的影响因素 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 运动机构热特性及结构-热耦合建模分析 |
| 3.1 运动机构空间换热建模 |
| 3.1.1 空间外热流 |
| 3.1.2 热传导 |
| 3.1.3 热辐射 |
| 3.2 运动机构轴系的热阻计算 |
| 3.2.1 轴系传导热阻模型 |
| 3.2.2 轴系接触热阻模型 |
| 3.2.3 轴系热阻模型 |
| 3.3 空间运动机构热平衡方程建立及求解方法 |
| 3.4 运动机构结构-热耦合分析及建模 |
| 3.4.1 运动机构主体结构-热耦合分析及建模 |
| 3.4.2 精密轴系结构-热耦合分析及建模 |
| 3.5 运动机构热-结构耦合仿真分析结果及试验验证 |
| 3.5.1 运动机构工作环境及参数 |
| 3.5.2 运动机构温度场仿真结果 |
| 3.5.3 运动机构结构-热耦合仿真结果 |
| 3.5.4 试验验证 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 高可靠空间MOS_2固体润滑运动轴系研究 |
| 4.1 轴系预载荷 |
| 4.2 运动机构轴系摩擦力矩计算 |
| 4.3 轴系温度、温度梯度-摩擦力矩影响分析 |
| 4.4 运动轴系热特性及可靠性试验 |
| 4.4.1 试验条件 |
| 4.4.2 技术状态 |
| 4.4.3 热控系统 |
| 4.4.4 试验测量设备选择及精度 |
| 4.4.5 试验结果及分析 |
| 4.4.6 试验结论 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 运动机构长寿命研究及试验验证 |
| 5.1 轴承寿命的计算 |
| 5.2 润滑膜层的寿命计算分析 |
| 5.2.1 发射环境下MoS_2固体润滑膜层寿命分析 |
| 5.2.2 在轨工作环境中各因素对膜层寿命的影响 |
| 5.2.3 温度交变下MoS_2固体润滑膜层寿命分析 |
| 5.3 运动机构整机寿命试验验证 |
| 5.3.1 试验设计 |
| 5.3.2 试验测试内容 |
| 5.3.3 试验产品选择及试验条件 |
| 5.3.4 试验后膜层分析 |
| 5.3.5 试验结果分析及寿命预测 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 运动机构的热控制技术及试验验证 |
| 6.1 轴系预载荷控制技术研究现状 |
| 6.2 热微调节轴系预紧力的机理研究 |
| 6.2.1 1#轴系预紧力与温度及温度梯度关系研究 |
| 6.2.2 2#轴系预紧力与温度及温度梯度关系研究 |
| 6.3 热微调节预紧力技术 |
| 6.3.1 材料选择 |
| 6.3.2 热微调节系统工作机理 |
| 6.3.3 热微调节系统实现方法 |
| 6.4 运动机构热控制技术 |
| 6.4.1 被动热控制技术 |
| 6.4.2 主动热控制技术 |
| 6.5 运动机构热控制分析 |
| 6.5.1 热分析 |
| 6.5.2 热平衡试验和在轨验证 |
| 6.6 结论 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 工作与总结 |
| 7.2 本文的技术进步与创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（10）覆冰输电线路高频激励融冰技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 融冰技术研究现状 |
| 1.2.1 输电线路覆冰种类及影响因素 |
| 1.2.2 输电线路覆冰的影响因素 |
| 1.2.3 输电线路融冰方法 |
| 1.2.4 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 高频激励融冰原理与方法 |
| 2.1 电加热原理 |
| 2.2 高频附加电源融冰法机理 |
| 2.2.1 导线集肤效应 |
| 2.2.2 覆冰介质损耗 |
| 2.2.3 高频融冰时的注意事项 |
| 2.3 覆冰输电线路的计算模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 最佳频率、电压确定方法 |
| 3.1 最佳融冰频率、电压的确定 |
| 3.1.1 最佳融冰频率 |
| 3.1.2 最佳融冰电压 |
| 3.1.3 热功率均匀分布的条件 |
| 3.2 热功率、热功率均匀度、功率因数的分布 |
| 3.2.1 tanδ=0.5时分布情况 |
| 3.2.2 tanδ=0.1时分布情况 |
| 3.3 频率、电压的敏感性分析 |
| 3.3.1 频率敏感性分析 |
| 3.3.2 电压敏感性分析 |
| 3.4 仿真分析 |
| 3.4.1 电磁-热耦合有限元模型 |
| 3.4.2 案例分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 高频附加电源及仿真 |
| 4.1 高频融冰装置组成及技术难点 |
| 4.1.1 附加组成 |
| 4.1.2 高频高压电源关键技术及难点 |
| 4.2 附加电源拓扑结构及控制方式 |
| 4.2.1 变流器结构 |
| 4.2.2 激励源控制系统 |
| 4.3 融冰装置仿真分析 |
| 4.3.1 相移SVPWM生成模块 |
| 4.3.2 d-q控制模块 |
| 4.3.3 系统仿真模型 |
| 4.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A (攻读硕士学位期间发表的相关论文) |
| 附录B (攻读硕士学位期间所参与的项目) |
四、正弦交变电流产生的几种类型及应用（论文参考文献）
- [1]衍射极限环注入切割磁铁技术研究[D]. 童金. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2021(01)
- [2]中频感应加热器设计与关键技术研究[D]. 敖前. 沈阳工业大学, 2020(01)
- [3]旋转物体上的电子设备无线供电技术研究[D]. 张明皓. 大连理工大学, 2020(02)
- [4]基波模式微型正交磁通门传感器及其生物检测应用研究[D]. 支绍韬. 上海交通大学, 2020(01)
- [5]基于光场式时栅光强分布的空间调制优化方法研究[D]. 蒲治伟. 重庆理工大学, 2020(08)
- [6]基于多参数协同调制的高分辨力时栅位移传感器研究[D]. 贺鹏. 重庆理工大学, 2020(08)
- [7]新型初级并联式混合励磁变磁阻直线电机研究[D]. 沈燚明. 浙江大学, 2020
- [8]基于铌酸锂电光效应干涉式强电场传感器研制及其温湿度适应性研究[D]. 孙尚鹏. 重庆大学, 2019(01)
- [9]空间高精密运动机构热变形研究及控制技术[D]. 上官爱红. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2019(05)
- [10]覆冰输电线路高频激励融冰技术研究[D]. 胡涛. 长沙理工大学, 2019(07)