检索结果-南通市图书馆

基于Warping Harness的半主动光学技术研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于Warping Harness的半主动光学技术研究

作者：张奔雷中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)

学位级别：硕士

随着天文探测关键设备——望远镜口径的增大,重力、温度等外界载荷对主镜面引入的面形误差也随之增大。为有效且高性价比地校正上述镜面误差,基于Warping Harness的半主动光学技术应运而生,该技术可以在主镜采用被动支撑形式下简洁高效... 详细信息

随着天文探测关键设备——望远镜口径的增大,重力、温度等外界载荷对主镜面引入的面形误差也随之增大。为有效且高性价比地校正上述镜面误差,基于Warping Harness的半主动光学技术应运而生,该技术可以在主镜采用被动支撑形式下简洁高效地校正空间频率接近于0的镜面误差。本文依托《基于Warping Harness的半主动光学技术研究》国家自然科学基金面上项目,开展了半主动光学技术校正原理、校正方法、应用性等方面的研究,以满足大口径主镜面形误差的指标需求。针对以下几个方面开展并完成了相关工作:（1）以大口径望远镜发展历程为基础阐述了其支撑形式;按照时间线路详述了半主动光学技术的由来和发展历程,并归纳了该技术的作用方式。从力学层面上推导了半主动光学技术校正原理,并将校正力与镜面像差变化量关联;针对最小二乘法求解过程中由于法矩阵病态导致的精度降低问题,提出一种岭估计与加权最小二乘估计相结合的改进岭估计法;并提出一种改进的差分进化法求解改进岭估计迭代过程中所需的权重矩阵和岭参数。（3）提出一种新的镜面支撑系统设计方法即结构尺寸优化结合经验设计的反射镜支撑系统综合设计优化方法,并基于此方法建立了一套镜面9点半主动支撑系统,对比经验设计,优化后光轴竖直状态下镜面RMS值由119nm降至13.3nm;在有限元层面上对试验镜面开展了面形校正,结果显示半主动光学技术主要对试验镜面一阶像散、慧差、球差、三叶草、四叶草、五叶草等一阶像差拥有较好的校正能力,校正后各项像差幅值均有1个以上数量级的收敛,镜面RMS值减小至12.4nm,校正效果明显。（4）针对半主动光学技术优良的一阶像差校正能力开展了其应用性研究,主要包括对镜面支撑系统参数变化的适应性研究和针对不同类型主镜的适用性研究。结果表明:半主动光学技术对镜面一阶像差的校正能力随镜面支撑点数量的增多而提高;同时由设计、加工、装调等误差引入的支撑系统偏差,对半主动光学技术的校正能力基本没有影响;针对不同材料、不同轻量化程度、不同形状的大口径镜面,半主动光学技术的校正能力基本不变,校正后各类型镜面一阶像差幅值基本有2个数量级以上的收敛。（5）以GMT型圆形子镜拼接望远镜为例,首先基于单孔径Zernike正交多项式推导了圆形子镜拼接镜面正交多项式;其次根据硬点定理推导了基于边缘传感器位置变化的共相保持模式并提出基于拼接镜面像差变化的共相保持模式,并通过有限元分析对比了两种模式的共相保持精度,结果显示经两种共相保持模式校正后拼接镜面残余面形RMS值分别为149nm和4.1nm,对比之下基于像差变化的拼接镜面共相保持模式对子镜支撑结构的要求更小且校正精度更高;然后采用半主动光学技术校正共相后的拼接镜面残余像差,校正后拼接镜面RMS值由149nm降至2.2nm,拼接镜面各阶像差幅值基本收敛至10nm以下,可以认为半主动光学技术对共相后的拼接镜面残余像差具有优异的校正能力。本文对基于Warping Harness的半主动光学技术开展了理论推导和仿真验证,结果可以说明对于单体主镜,半主动光学技术对其低阶面形误差有较好的校正能力;对于拼接镜面,半主动光学技术对其共相后镜面残余误差有优异的校正能力,同时有效提高了镜面对支撑结构的适应性。本研究对未来更大口径单体或拼接式望远镜的面形校正具有一定的意义和借鉴作用。

关键词：半主动光学改进岭估计像差校正集成优化共相保持技术

基于力矩促动器的镜面半主动光学支撑系统集成优化设计

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

中国光学（中英文） 2022年第5期15卷 1066-1078页

作者：张奔雷杨飞王富国卢保伟中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

基于半主动光学技术的半主动支撑,通过力矩促动器(Warping Harness,WH)弹簧叶片将校正力转换为校正力矩,对由重力、温度等误差源引入的镜面低阶像差进行校正。针对利用传统经验设计反射镜时存在的设计缺陷,提出一种反射镜支撑系统优化... 详细信息

基于半主动光学技术的半主动支撑,通过力矩促动器(Warping Harness,WH)弹簧叶片将校正力转换为校正力矩,对由重力、温度等误差源引入的镜面低阶像差进行校正。针对利用传统经验设计反射镜时存在的设计缺陷,提出一种反射镜支撑系统优化设计新方法,即结合结构尺寸优化和经验设计的镜面支撑系统综合设计优化方法,并建立一套基于WH的半主动镜面支撑系统。首先,按照经验公式设计了支撑系统初始结构;设计了一款L形镂空式WH弹簧叶片,并对其开展了非线性分析及疲劳分析,确定叶片厚度为2 mm、寿命为1.2×106次。然后,通过优化镜面支撑点位置、三角板柔节位置、支撑系统柔性件关键尺寸参数,将光轴竖直及水平状态下镜面RMS值由119 nm和106 nm分别降至13.3 nm和4.8 nm;1°C温差状态下镜面面形差由2.8 nm降至1.9 nm;一阶谐振频率由80 Hz提升至130 Hz。最后,采用提出的方法对半主动支撑系统的校正能力进行验证。结果表明:本套半主动支撑系统对镜面离焦、初级像散、初级慧差、初级球差的校正率最高可达99%,且校正后各像差幅值均小于1 nm;室温自重状态下对镜面面形RMS值校正率最高可达46.5%;温升10°C情况下的校正率为31.28%。

关键词：支撑系统集成优化半主动光学力矩促动器低阶像差

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

大口径望远镜次镜桁架调整机构设计

光学精密工程 2023年第7期31卷 1043-1052页

作者：卢保伟张奔雷王富国杨飞陈建波中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

大口径望远镜主次镜之间的相对位姿有着非常严格的要求,由于主镜质量较大,因此常常将次镜系统设计为有多个自由度的可调整机构,其调整效果对望远镜成像有着重要的影响。为了降低望远镜的整体高度,对次镜桁架和次镜调整机构进行融合,设... 详细信息

大口径望远镜主次镜之间的相对位姿有着非常严格的要求,由于主镜质量较大,因此常常将次镜系统设计为有多个自由度的可调整机构,其调整效果对望远镜成像有着重要的影响。为了降低望远镜的整体高度,对次镜桁架和次镜调整机构进行融合,设计了一种可用于大口径望远镜的次镜桁架调整机构。首先对所设计的调整机构进行了详细的介绍,之后对所设计的机构进行静力学和模态分析,然后对试验样机进行运动学性能测试。所设计的机构在Z方向的移动行程可达±5 mm,绝对定位精度优于16μm,在X/Y方向的偏转行程可达±0.574°,绝对定位精度优于6.4″。满足大口径望远镜对次镜调整精度和行程的要求。

关键词：大口径望远镜次镜系统调整机构支撑结构

维普期刊数据库博看期刊

基于Warping Harness的半主动光学技术发展研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

激光与红外 2022年第12期52卷 1752-1760页

作者：张奔雷杨飞王富国中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

半主动光学支撑是介于主被动支撑之间的一种调节镜面低频误差并提升支撑系统建造性价比的技术,本文回顾了该技术在地基大口径望远镜中的应用,陈述了其发展历程并总结三种Warping Harness结构形式及工作原理。分析并总结空间、球载、机... 详细信息

半主动光学支撑是介于主被动支撑之间的一种调节镜面低频误差并提升支撑系统建造性价比的技术,本文回顾了该技术在地基大口径望远镜中的应用,陈述了其发展历程并总结三种Warping Harness结构形式及工作原理。分析并总结空间、球载、机载领域典型型号望远镜主镜系统结构参数及主镜面误差源,简单描述了船载、车载光电设备的结构组成和工作状态,分析了车、船载光电设备主镜面形影响因素。对基于Warping Harness的半主动光学技术在空间、球载、机载大口径望远镜和车载、船载大口径光电设备等领域拓展性开展了分析。最后对未来国内应用于大口径望远镜的半主动光学支撑进行了展望。

关键词： Warping Harness 半主动光学低频误差支撑系统大口径望远镜

液晶分子优化给体材料组装制备高性能有机太阳能电池

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

高分子学报 2024年第6期55卷 698-708页

作者：曾光张奔李耀文苏州大学苏州市新型半导体光电材料与器件重点实验室苏州215123

活性层形貌优化是实现高效、稳定的体异质结有机太阳能电池(OSC)的关键,添加剂工程被广泛用于优化OSC活性层的膜形貌.基于此,本文工作提出了一种利用具有简单结构的液晶分子4-氰基-4'-庚基联苯(7-CB)作为添加剂优化给体聚合物(PM6)在共... 详细信息

活性层形貌优化是实现高效、稳定的体异质结有机太阳能电池(OSC)的关键,添加剂工程被广泛用于优化OSC活性层的膜形貌.基于此,本文工作提出了一种利用具有简单结构的液晶分子4-氰基-4'-庚基联苯(7-CB)作为添加剂优化给体聚合物(PM6)在共混膜中聚集行为的策略.通过掠入射广角X射线散射、原位吸收光谱及分子动力学模拟等表征发现,7-CB通过与PM6的烷基侧链之间的范德华力和CH/π相互作用诱导PM6规整排列,增强了PM6之间的相互作用,提高了活性层薄膜的结晶度.得益于此,无任何后处理的活性层薄膜中电荷传输得到改善,电荷重组被大幅抑制.基于7-CB处理的PM6:L8-BO制备的硬质和柔性二元OSCs效率分别从15.41%和14.90%提高到18.01%和17.26%.

关键词：有机太阳能电池添加剂自组装

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

滑模观测器耦合模糊补偿器的机械手控制研究

机械设计与制造 2024年

作者：韩训梅刘凯张奔三江学院机械与电气工程学院河海大学机电工程学院

机械手具有结构化和非结构化的不确定性因素，这些不确定性因素导致机械手的性能降低。针对机械手的输出反馈跟踪控制问题，本文采用基于高阶滑模观测器和模糊补偿器的控制器实现机械手的有效控制。建立了机械手简化模型，构造了其运动... 详细信息

机械手具有结构化和非结构化的不确定性因素，这些不确定性因素导致机械手的性能降低。针对机械手的输出反馈跟踪控制问题，本文采用基于高阶滑模观测器和模糊补偿器的控制器实现机械手的有效控制。建立了机械手简化模型，构造了其运动学和动力学方程。引入了传统计算扭矩控制器，在此基础上用高阶滑模观测器从位置测量值重建速度和不确定性，用模糊补偿器补偿不确定性补偿误差，得到基于高阶滑模观测器和模糊补偿器的控制器。采用数学软件MATLAB对机械手系统进行仿真。同时，与传统计算扭矩控制器的计算结果进行对比和分析。仿真结果显示，采用基于高阶滑模观测器和模糊补偿器控制器的机械手的关节跟踪误差以及末端位置误差波动幅度减少50%左右，收敛速度更快，同时跟踪精度也提高了。采用基于高阶滑模观测器和模糊补偿器的控制器可以提高机械手的跟踪性能。

关键词：高阶滑模观测器模糊补偿器机械手控制仿真

生育动机与母亲抑郁的关系：配偶无效回应和情绪调节自我效能感的中介作用

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

中国临床心理学杂志 2024年第5期 988-992+1040页

作者：李丹王雪琴张奔奔孟素卿张文娟武汉市武昌区妇幼保健院江汉大学教育学院心理学系武汉大学前沿交叉学科研究院心理学系

目的：考察生育动机对母亲抑郁的影响以及配偶无效回应和情绪调节自我效能感的中介作用。方法：采用女性生育动机量表、患者健康问卷（PHQ-9）、配偶无效回应量表以及情绪调节自我效能感量表，对武汉市某区妇幼保健院453名母亲进行调查... 详细信息

目的：考察生育动机对母亲抑郁的影响以及配偶无效回应和情绪调节自我效能感的中介作用。方法：采用女性生育动机量表、患者健康问卷（PHQ-9）、配偶无效回应量表以及情绪调节自我效能感量表，对武汉市某区妇幼保健院453名母亲进行调查。结果：女性生育动机的不同维度对母亲抑郁水平具有不同的影响，现实利弊动机越高，母亲的抑郁水平也显著更高，生育动机为成长体验的女性，其抑郁风险显著更低。配偶无效回应在现实利弊生育动机和母亲抑郁之间的单独中介作用显著，配偶无效回应和情绪调节自我效能感在成长体验生育动机和母亲抑郁之间的单独中介作用和链式中介作用均显著。结论：生育的成长体验动机能降低配偶无效回应，提高女性情绪调节自我效能感，进而降低母亲抑郁风险。

关键词：生育动机抑郁配偶无效回应情绪调节自我效能感

基于多尺度特征融合井下猴车载人状态的智能识别算法与应用

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

煤炭科学技术 2024年

作者：解北京李恒董航栾铮张奔李晓旭中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院贵州盘南煤炭开发有限责任公司国家矿山安全监察局贵州局

井下猴车智能识别技术是实现猴车自动化巡检、实时监测与预警任务的基础，是推动煤矿智能化发展的重要支撑。针对猴车数据集样本量缺乏、井下图像光照环境较差、运行猴车之间存在重叠遮挡、矿工坐姿多变、小目标猴车难以检测、模型部署... 详细信息

井下猴车智能识别技术是实现猴车自动化巡检、实时监测与预警任务的基础，是推动煤矿智能化发展的重要支撑。针对猴车数据集样本量缺乏、井下图像光照环境较差、运行猴车之间存在重叠遮挡、矿工坐姿多变、小目标猴车难以检测、模型部署困难、不同载人状态井下猴车传统识别方法难度大效率低等问题，通过在贵州多个煤矿不同机段自建的猴车数据集，将猴车载人状态划分为载人猴车（HC＿miner）和无载人猴车（HC＿nominer）两种，提出了一种基于多尺度特征融合的井下猴车载人状态智能识别算法。图像预处理阶段，采用自适应直方图均衡以增强图像质量，通过随机矩形遮挡以模拟运行猴车被井下物体遮挡的真实场景，解决了猴车图像数据集体量匮乏的同时降低了井下负环境的干扰；特征提取阶段，将主干网络C2f模块部分卷积替换为可变形卷积（DCN），设计了一种C2f-DCN模块，增加不同载人状态猴车目标感受野的动态调整能力以获取复杂多变的尺度信息，使模型更好的学习到猴车矿工的耦合特征及适应矿工各类坐姿细节，提升模型对不同载人状态猴车目标的辨识能力；特征融合阶段，提出了一种基于坐标注意力机制跨层级连接的路径聚合网络—CLC-PAN-CA模块，实现了深层网络与浅层网络特征间多尺度信息的复用，可自适应捕捉全局关键信息，建立网络之间的多尺度依赖，提升模型对小目标猴车重要特征的提取，减少背景噪声干扰，降低猴车目标漏检误检率。实验结果表明，提出模型的精确率（Precision）为95.8%，对比基线模型提高了7.4%，召回率（Recall）为93.3%，提高了9.8%，平均精度均值（mAP@0.5）值为95.6%，提升了7.7%，参数量和模型大小分别仅为3.1 M和6.1MB，识别速率（FPS）为71帧。对比多种主流单阶段两阶段检测模型，提出模型可有效辨识有无载人猴车目标、显著提升井下猴车目标识别精度、减少漏检错检现象、具有较快的识别速度、更好的热度信息提取能力，可满足实际场景巡检需求，为不同载人状态的井下猴车精准识别提供了可行的方法。最后，将提出的猴车智能识别算法和井下监控视频流嵌入到设计的猴车智能识别系统中，构思了井上调度和井下监控 “端到端”一体化的猴车智能识别系统，增加了面向煤矿智能化巡检应用的期望值，可为井下猴车载人运输安全提供实时预警。

关键词：井下猴车识别 YOLOv8 可变形卷积跨层级连接坐标注意力机制

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

科研产出特征对拔尖科技人才成长的影响研究

科学学研究 2024年第7期42卷 1449-1460页

作者：张奔王晓红赵美琳哈尔滨理工大学经济与管理学院黑龙江哈尔滨150080 哈尔滨工业大学经济与管理学院黑龙江哈尔滨150001

科技人才是国家实现科技自立自强、加速科技进步的关键力量。以2013-2015年1198位优青为研究对象,利用优青成长为杰青来表征拔尖科技人才成长,并视这一过程为“自然实验”,在将拔尖科技人才成长分为能否成长为拔尖科技人才和成长速度两... 详细信息

科技人才是国家实现科技自立自强、加速科技进步的关键力量。以2013-2015年1198位优青为研究对象,利用优青成长为杰青来表征拔尖科技人才成长,并视这一过程为“自然实验”,在将拔尖科技人才成长分为能否成长为拔尖科技人才和成长速度两个维度,将科研产出划分为数量、影响力和综合表现三个特征的基础上,采用二元Logit模型和双侧断尾回归模型研究了科研产出特征与拔尖科技人才成长的关系。研究发现:(1)科研产出的三个特征对能否成长为拔尖科技人才都有显著正向影响;(2)对拔尖科技人才的成长速度来说,只有科研产出的影响力特征有显著影响;(3)相对于大学,来自非大学的优青有更大概率成长为杰青,并且其科研产出特征增加带来的贡献度更高;(4)对西部地区的研究样本,科研产出特征对拔尖科技人才成长没有显著影响。本研究揭示了科研产出特征影响拔尖科技人才成长的具体机制,丰富了科技人才成长规律的相关研究。

关键词：科研产出特征拔尖科技人才成长数量影响力综合表现