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作者：梁成斌

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掺镱锁模光纤激光器及光纤放大系统研究

掺镱锁模光纤激光器及光纤放大系统研究

作者：梁成斌北京工业大学

学位级别：硕士

锁模光纤激光器具有峰值功率高、结构紧凑、成本较低等特点,近年来广泛应用于非侵入探测、生物医疗、国防以及太赫兹发生等领域。然而,由于光纤的饱和功率以及激光器内各器件的损伤阈值的限制,锁模光纤激光器的平均输出功率仍然不能满... 详细信息

锁模光纤激光器具有峰值功率高、结构紧凑、成本较低等特点,近年来广泛应用于非侵入探测、生物医疗、国防以及太赫兹发生等领域。然而,由于光纤的饱和功率以及激光器内各器件的损伤阈值的限制,锁模光纤激光器的平均输出功率仍然不能满足部分需求。为了获得更高功率的脉冲输出或者特殊波段的脉冲激光,可以搭建光纤主振荡功率放大(Fiber master oscillator power amplifier,MOPA)系统,以锁模激光器作为种子源,将其输出的脉冲注入光纤放大器中放大,获得需要的输出结果。本文对于掺镱光纤激光器及光纤放大器进行了理论和实验研究,主要包括以下几个部分:一、介绍了目前常用的几种光纤激光器中被动锁模机制,调研了近年来激光器的发展现状。对光纤MOPA的研究现状进行了调研并总结。二、利用光纤的非线性耦合模方程及激光器内各器件的理论模型建立非线性偏振旋转(nonlinear polarization rotation,NPR)锁模光纤激光器数值模型,将激光器内各参数对脉冲输出特性的影响进行了研究,获得了多脉冲输出、孤子脉冲以及类噪声脉冲等不同的脉冲类型。三、实验上研制了基于NPR掺镱光纤激光器及保偏光纤激光器。研究了环形激光器的腔长对输出脉冲特性的影响,在短环形腔激光器中获得了输出谱宽13.6 nm、脉宽6.05 nm、重频35.7 MHz的耗散孤子;在长环形腔激光器中获得了3种不同波长范围的单波长锁模脉冲及双波长锁模脉冲输出。四、实验研究了线型腔NPR锁模激光器以及保偏线型腔NPR锁模激光器。在线型腔保偏NPR锁模激光器中分别对三种不同腔长的激光脉冲输出特性进行了实验,获得了在2.75 MHz重频,输出光谱宽度5.7 nm,最大单脉冲能量为26.9n J的锁模激光输出。对线型腔保偏锁模机制进行了理论分析,与实验吻合较好。五、对光纤MOPA系统进行了数值模拟及实验研究,讨论了泵浦方式、增益纤长度,以及种子光的重频、功率、脉宽对光纤放大器输出特性的影响,讨论了外界干扰光对于连续光放大器和脉冲光放大器的影响。实验中将中心波长在1030 nm附近的耗散孤子脉冲注入到掺镱光纤放大器中,获得了宽光谱的脉冲输出。光谱范围从1050 nm至1570 nm,通过光栅对压缩脉冲,获得2.9 ps的脉冲输出。

关键词：掺镱光纤激光器非线性偏振旋转锁模数值模拟光纤放大器

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二阶时滞微分系统稳定性及其学习控制问题

二阶时滞微分系统稳定性及其学习控制问题

作者：梁成斌贵州大学

学位级别：硕士

时滞现象是自然界中极其普遍的现象,广泛出现在车辆主动悬架系统,火箭发动机的燃烧动力学等力学系统。时滞现象的出现使得系统状态随时间的演化不仅依赖于系统当前状态,还依赖于系统过去一段时间状态。时滞系统是研究工程问题中具有时... 详细信息

时滞现象是自然界中极其普遍的现象,广泛出现在车辆主动悬架系统,火箭发动机的燃烧动力学等力学系统。时滞现象的出现使得系统状态随时间的演化不仅依赖于系统当前状态,还依赖于系统过去一段时间状态。时滞系统是研究工程问题中具有时滞效应的主要数学模型。本文对二阶时滞微分系统有限时间稳定性和能控性进行系统分析,在此基础上运用迭代学习控制技术实现时滞系统有限时间跟踪控制。首先,我们研究系统有限时间稳定性,运用双曲正/余弦函数幂级数展开式,获得二阶时滞微分方程对应的延迟矩阵正/余弦函数的范数估计,给出了系统有限时间稳定的三个充分条件,并借助数值算例验证理论结果有效性。其次,我们研究系统能控性,利用延迟矩阵正弦函数构造延迟Gramian矩阵,进而建立系统能控的延迟Gramian矩阵判据,给出控制函数的具体计算方法,推广了线性系统的经典结果。最后,我们研究系统迭代学习控制问题,针对系统的二阶特性和不同的输出,分别设计了型及型开环、闭环以及开闭环迭代学习律,对系统输出进行收敛性分析,并通过一个数值仿真算例验证迭代学习算法的有效性,给出出每次迭代的精确误差。

关键词：时滞系统稳定性能控性迭代学习控制

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K-S变换及其电网超谐波时频分析应用

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第6期51卷 128-136页

作者：滕召胜梁成斌唐求张雷鹏成达湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

依据FFT→优化窗→IFFT思路,突破线性时频变换的窗函数积分性能桎梏,实现高性能优化窗函数的线性时频变换应用,建立新型时频变换算法——K-S变换.对信号x(t)的FFT频谱向量进行频移处理后,与该频移点下Kaiser优化窗的频谱向量进行Hadamar... 详细信息

依据FFT→优化窗→IFFT思路,突破线性时频变换的窗函数积分性能桎梏,实现高性能优化窗函数的线性时频变换应用,建立新型时频变换算法——K-S变换.对信号x(t)的FFT频谱向量进行频移处理后,与该频移点下Kaiser优化窗的频谱向量进行Hadamard乘积,再将乘积结果进行FFT逆变换(IFFT),构造出K-S变换复时频矩阵,由此获得x(t)的时间-频率-幅值、时间-频率-相位三维信息;给出逆变换的数学推导与局部性质、线性性质和变分辨率特性;0~150 kHz电网的稳态与时变超谐波信号仿真实验表明,K-S变换的时域、频域分辨能力均优于流行的短时傅里叶变换、S变换,具有优良的变分辨率性能;0~40 kHz超谐波信号的实测证明,基于K-S变换的超谐波电压幅值测量绝对误差均小于0.032 3 V.

关键词： K-S变换时频分析 Kaiser优化窗变分辨率特性电网超谐波

基于双分辨率S变换和学习向量量化神经网络的电能质量扰动检测方法

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电工技术学报 2019年第16期34卷 3453-3463页

作者：李建闽林海军梁成斌滕召胜成达湖南师范大学工程与设计学院长沙410081 湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 中国电力科学研究院北京100192

随着实际电网中非线性负荷以及冲击性负荷的不断增加,电能质量问题日趋严重。实现电能质量扰动信号的准确、快速检测对于查找电能质量问题根源、改善电能质量、确保电网安全、保障经济稳定具有重大意义。为此,提出一种基于双分辨率S变... 详细信息

随着实际电网中非线性负荷以及冲击性负荷的不断增加,电能质量问题日趋严重。实现电能质量扰动信号的准确、快速检测对于查找电能质量问题根源、改善电能质量、确保电网安全、保障经济稳定具有重大意义。为此,提出一种基于双分辨率S变换和学习向量量化(LVQ)神经网络的电能质量扰动信号检测方法。算法先采用双分辨率S变换实现扰动信号特征向量的准确、快速提取。在获得扰动信号的特征向量后对各特征向量进行归一化处理并利用经过训练的LVQ神经网络对扰动信号进行分类识别。仿真和实际测试结果表明,该文提出的基于双分辨率S变换和LVQ神经网络的电能质量扰动检测算法具有训练速度快、分类准确率高、适合嵌入式实现等优点。

关键词：电能质量扰动分类 S变换学习向量量化神经网络时频分析

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电磁计量学研究进展评述

计量学报 2021年第11期42卷 1543-1552页

作者：贺青邵海明梁成斌中国计量科学研究院北京100029

2019年5月20日,国际单位制(SI)实现了7个基本单位均以基本物理常数为基准,计量体系迎来"计量单位量子化"和"量值传递扁平化"重大变革。电磁计量在计量学领域中占据极为重要的地位,开展电磁计量研究对保持我国量值传递先进性、促进计量... 详细信息

2019年5月20日,国际单位制(SI)实现了7个基本单位均以基本物理常数为基准,计量体系迎来"计量单位量子化"和"量值传递扁平化"重大变革。电磁计量在计量学领域中占据极为重要的地位,开展电磁计量研究对保持我国量值传递先进性、促进计量学新发展具有重要意义。介绍了电磁计量的基本特性,综述了其在量子标准及芯片、能量天平、交流电量计量、交流阻抗及比率计量、高压计量、磁参量计量等方面的国内外发展现状,对电磁计量科学技术的发展趋势进行了展望。

关键词：计量学电磁量量子标准能量天平交流电量交流阻抗高压计量

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养殖圈舍条件对东北林蛙生殖休眠的影响

黑龙江畜牧兽医（下半月） 2015年第2期 127-128页

作者：佟庆崔立勇梁成斌王闯黑龙江省合江林业科学研究所黑龙江佳木斯154002

东北林蛙（Rana dybowskii）是具有重要药用价值和经济价值的特种经济动物。近年来,我国开展了东北林蛙的人工养殖,形成了我国特有的养殖品种[1]。东北林蛙雄雌交配产卵后进入较短的蛰眠状态,称为生殖休眠[2],生殖休眠是雌、雄东北林蛙... 详细信息

东北林蛙（Rana dybowskii）是具有重要药用价值和经济价值的特种经济动物。近年来,我国开展了东北林蛙的人工养殖,形成了我国特有的养殖品种[1]。东北林蛙雄雌交配产卵后进入较短的蛰眠状态,称为生殖休眠[2],生殖休眠是雌、雄东北林蛙普遍存在的现象。人工养殖的东北林蛙生殖休眠死亡率在70%以上[3]。

关键词：东北林蛙人工养殖休眠生殖圈舍特种经济动物经济价值药用价值

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基于自适应移频滤波的电力系统谐波分析方法

电工技术学报 2024年第13期39卷 4015-4024页

作者：李建闽曹远远姚文轩梁成斌于佳琪湖南师范大学工程与设计学院长沙410081 湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 贵州大学电气工程学院贵阳550025 长沙学院电子信息与电气工程学院长沙410022

随着非线性负荷和冲击性负荷的不断增加以及新能源的大规模并网,电网环境日趋复杂,各类电能质量问题日益凸显。其中,谐波问题尤为突出,准确估计谐波参数不仅是谐波治理的关键,也是电力企业和用户评价电能质量的重要依据。为此,该文提出... 详细信息

随着非线性负荷和冲击性负荷的不断增加以及新能源的大规模并网,电网环境日趋复杂,各类电能质量问题日益凸显。其中,谐波问题尤为突出,准确估计谐波参数不仅是谐波治理的关键,也是电力企业和用户评价电能质量的重要依据。为此,该文提出一种基于自适应移频滤波的电力系统谐波分析方法。首先,对电网谐波信号进行初次移频滤波操作,以获得信号实际基波频率;然后,根据信号实测基波频率,对信号进行二次移频滤波处理,进而准确获取各次谐波的幅值和相角;最后,仿真实验表明,该文所提算法能够有效地克服非同步采样和噪声的影响,并且具有测量精度高、实时性好和适应性强等特点。此外,通过实际构建的硬件测试平台,进一步验证了所提算法的准确性和可靠性。

关键词：电力系统分析电能质量电网谐波移频滤波