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制动等效惯性特性在线预估与补偿方法

制造技术与机床 2024年第7期 97-102,138页

作者：徐帆朱纪洪汪银风广西大学机械工程学院广西南宁530004 清华大学精密仪器系北京100084 中国北方车辆研究所北京100072

传统履带车辆制动系统的供能装置大部分由液压元件组成,这种制动方法存在液压管路布线复杂、制动滞后、液压油易泄露等问题。随着人工智能、新能源等领域的技术突破,履带车辆的制动系统也朝着电动化和智能化发展,其中以电子机械制动系... 详细信息

传统履带车辆制动系统的供能装置大部分由液压元件组成,这种制动方法存在液压管路布线复杂、制动滞后、液压油易泄露等问题。随着人工智能、新能源等领域的技术突破,履带车辆的制动系统也朝着电动化和智能化发展,其中以电子机械制动系统为代表的纯电控机械制动系统,凭借其结构简单、响应快和控制精度高等优点,是未来制动系统的重要发展方向。文章以某型履带车辆制动系统为研究对象,开展机械制动惯性负载特性研究,设计了一种适用于加速度估计的互补滤波器的方法,将模型预测法和微分法的估计结果进行优化互补,综合两者的优势,提高了估计结果的动态响应品质,同时补偿了系统的鲁棒性。通过模型仿真和结果验证,该方法在制动过程中具有更好的动态性能和稳定性,为惯性负载补偿提供了准确、可靠的加速度信号。

关键词：电子机械制动惯性负载补偿 PMSM 互补滤波器模型预测法

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铁氧化物-二价铁体系在潜流带低渗透区的氧化还原特性研究进展

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岩矿测试 2024年第2期43卷 397-406页

作者：罗伟嘉冯晨侯国华陈家玮中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心北京100083 中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083 中国地质调查局青岛海洋地质研究所山东青岛266237 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

潜流带是河流与地下水交互的关键带,具有非均质性,其中低渗透区富含的铁氧化物,在污染物的非生物自然衰减过程中发挥着重要作用。本文从铁氧化物和溶解性二价铁Fe(Ⅱ)aq的共存体系出发,评述了该体系的氧化还原能力及影响因素,并以地下... 详细信息

潜流带是河流与地下水交互的关键带,具有非均质性,其中低渗透区富含的铁氧化物,在污染物的非生物自然衰减过程中发挥着重要作用。本文从铁氧化物和溶解性二价铁Fe(Ⅱ)aq的共存体系出发,评述了该体系的氧化还原能力及影响因素,并以地下水中常见的污染物氯代烃为例阐述了铁氧化物-Fe(Ⅱ)aq体系在氯代烃非生物自然衰减中的作用。指出铁氧化物-Fe(Ⅱ)aq体系的还原能力可用氧化还原电位(Eh)表示,Eh的大小受pH值、温度、溶解氧(DO)、溶解性二价铁浓度、无机和有机配体等因素的影响,可用来定量描述氯代烃等污染物被还原的速率常数。目前铁氧化物-Fe(Ⅱ)aq体系Eh的快速测定、含水层中铁氧化物种类和含量、不同铁氧化物共存和复杂水化学条件下Eh与氯代烃等污染物还原速率常数之间的关系,是准确评估污染物非生物自然衰减能力和程度的重要内容。

关键词：潜流带铁氧化物非均质性非生物自然衰减

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用于激光频率参数测量的飞秒光学频率梳

仪器仪表学报 2024年第2期45卷 31-46页

作者：韩羿曹士英宋文霞左娅妮房芳中国计量科学研究院时间频率计量科学研究所北京100029 国家市场监管重点实验室(时间频率与重力计量基准) 北京100029

近年来随着光纤制造技术和飞秒激光技术的成熟,以掺铒(Er)光纤光学频率梳为代表的频率梳技术,逐步突破了光学频率测量领域,在长度测量、精密光谱分析、超低相位噪声微波频率产生、精密时间频率传递、温度测量等领域发挥出越来越重要的作... 详细信息

近年来随着光纤制造技术和飞秒激光技术的成熟,以掺铒(Er)光纤光学频率梳为代表的频率梳技术,逐步突破了光学频率测量领域,在长度测量、精密光谱分析、超低相位噪声微波频率产生、精密时间频率传递、温度测量等领域发挥出越来越重要的作用,已成为许多高端科研领域的基础性工具。但飞秒光学频率梳所解决的重要问题是对激光频率进行测量。本文主要面向激光频率参数测量的需求,研制基于掺Er光纤飞秒激光器的光学频率梳,在实现光学频率梳稳定运转的前提下,通过非线性光学频率变换技术,实现光谱范围从掺Er光纤光学频率梳的中心波长向各个待测激光波长的转换,并完成与多个不同波长激光的拍频信号探测。目前已验证的飞秒光梳可测频率范围为500~2000 nm;频率稳定度和准确度为10^(-16)量级;线宽为Hz量级。该指标满足了激光频率特性参数测量的需求,为激光绝对频率、频率漂移、线宽等参数的测量提供了基础性的测量工具。

关键词：光学频率梳频率测量拍频稳定度线宽绝对频率

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微腔光梳重频调控与光谱应用

科学通报 2024年第12期69卷 1552-1564页

作者：王子皓杨昌喜鲍成英清华大学精密仪器系精密测量技术与仪器国家重点实验室北京100084

利用高品质因子(高Q)微腔中材料的光学非线性可以实现高相干微腔光梳的产生,这为光频梳系统的小型化和片上集成开辟了新的可能性.对于光学频率梳,梳齿间距是光频梳的关键参数,其与产生方式相关,反过来也影响了光梳的应用.芯片化的微腔... 详细信息

利用高品质因子(高Q)微腔中材料的光学非线性可以实现高相干微腔光梳的产生,这为光频梳系统的小型化和片上集成开辟了新的可能性.对于光学频率梳,梳齿间距是光频梳的关键参数,其与产生方式相关,反过来也影响了光梳的应用.芯片化的微腔光梳一般具有高重频的特点,这一特点适用于波分复用光通信、光计算、太赫兹波合成等应用.但对于精密光谱分析等应用,过大的梳齿间隔会带来光谱欠采样等问题,这一问题在中红外波段尤为明显.本文重点介绍了微腔光梳的重频调控,特别是其在光谱测量中的应用;简要分析了不同方式所产生光频梳的重频特点,以及不同应用对光梳重频的要求,特别是对双光梳测量系统;还介绍了微腔光梳与电光梳相结合的间隔光学差频(interleaved difference frequency generation,iDFG)技术,基于此技术可以实现GHz重频的中红外光梳的产生.将iDFG技术与相向传播(counter-propagating,CP)的孤子对相结合,可以实现中红外波段高相干、高分辨率的光谱测量.本文简要介绍了微腔光梳的发展,侧重于微腔光梳在光谱分析上的应用.

关键词：微腔光梳光学孤子双光梳测量重频

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冷热循环下铝基复合材料构件尺寸稳定性影响因素研究

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精密成形工程 2024年第4期16卷 87-94页

作者：杨光金延文张峻凡王东北京遥感设备研究所北京100854 中科复材(滨州)新材料有限公司山东滨州256600 中国科学院金属研究所沈阳110016

目的研究高精度仪器结构件在冷热变化过程中的尺寸变化原理和关键影响因素。方法采用粉末冶金法制备25%(体积分数)SiC/2009Al复合材料锻件,并加工出典型零件。研究了退火工艺对材料组织和性能的影响规律以及−45~65℃的冷热循环过程对零... 详细信息

目的研究高精度仪器结构件在冷热变化过程中的尺寸变化原理和关键影响因素。方法采用粉末冶金法制备25%(体积分数)SiC/2009Al复合材料锻件,并加工出典型零件。研究了退火工艺对材料组织和性能的影响规律以及−45~65℃的冷热循环过程对零件尺寸精度的影响,并采用代表性体积单元模型和有限元方法分析了复合材料微区应力演化行为及其对材料尺寸稳定性的影响。结果SiC颗粒与铝基体线膨胀系数的差异会导致复合材料在制备过程中产生大量热错配位错。退火过程会显著减少铝基体中的位错数量,有助于提升材料的尺寸稳定性,但对材料的力学性能没有明显的影响。在−45~65℃下冷热循环720次,零件典型平面的平面度没有明显变化。结论冷热循环过程会在一定程度上影响颗粒与基体之间的应力分配,多次循环后复合材料微区应力-应变没有明显改变,因此零件的平面度没有明显变化。

关键词：铝基复合材料尺寸稳定性仪器仪表结构件有限元代表性体积单元

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地面与地下深部地震背景噪声对比分析

地球物理学报 2024年第2期67卷 793-808页

作者：万文涛陈畅王赟穆朝民贺永胜汪超中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院"多波多分量"地震研究组北京100083 中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 安徽理工大学电气与信息工程学院安徽淮南232001 军事科学院国防工程研究院工程防护研究所河南洛阳471000 中国科学院地球化学研究所贵阳550081

深部地下空间具有低于地面的噪声环境,为开展高精度多物理场观测提供了绝佳平台.通过淮南潘一东矿区海拔-848 m的井下巷道和地面的地震联测,我们分析了深部地下与地面的地振动背景噪声特征.对比结果显示,大于1.0 Hz的高频段,地面噪声功... 详细信息

深部地下空间具有低于地面的噪声环境,为开展高精度多物理场观测提供了绝佳平台.通过淮南潘一东矿区海拔-848 m的井下巷道和地面的地震联测,我们分析了深部地下与地面的地振动背景噪声特征.对比结果显示,大于1.0 Hz的高频段,地面噪声功率谱密度(Power Spectral Density,PSD)值高出地下20~40 dB,并呈现随人类活动变化的昼夜模式;而井下观测不存在这一时变规律,地下巷道上覆870 m厚的沉积层有效衰减了浅层或地表的人文噪声.0.1~1.0 Hz频段二者差异相对减小,地面PSD值平均高出地下10 dB.小于0.1 Hz的低频噪声差异较小,或与井下气流干扰和仪器本底噪声有关.在第二地脉动谱的对比中,可发现明显的场地放大效应和地脉动峰的分裂现象.此外,深部地下低噪声环境突显了若干高频非时变信号,根据频域极化分析可厘定这些稳定噪声为井下的固定振动源.上述结果说明深部地下可以为高精度地震观测和震源定位提供优良环境,同时也给深地实验室的后续建设以及相关深地研究提供重要参考.

关键词：地下深部地震观测背景噪声时变偏振分析

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中红外量子级联激光器1×16锁相阵列设计

红外与激光工程 2024年第5期53卷 46-56页

作者：王锐张东亮张程程林青华罗明馨郑显通祝连庆北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100016 广州南沙北科光子感知技术研究院广东广州511462

针对中红外波段单管量子级联激光器存在输出功率有限的问题,提出相干阵列通过光放大后合束提升激光器功率的方法,研究波长为4.6μm的1×16量子级联激光器锁相阵列的结构设计与优化。通过设计低传输损耗、高光限制因子的单模波导确定器... 详细信息

针对中红外波段单管量子级联激光器存在输出功率有限的问题,提出相干阵列通过光放大后合束提升激光器功率的方法,研究波长为4.6μm的1×16量子级联激光器锁相阵列的结构设计与优化。通过设计低传输损耗、高光限制因子的单模波导确定器件各层材料外延厚度;通过设计由100%反射率和50%反射率的布拉格反射镜组成的种子激光器实现4.6μm单波长激光输出;通过设计由1×2多模干涉耦合器(MMI)和弯曲波导组成的1×16分束器实现低损耗均匀分束并锁相;通过设计输出端口的Al_(2)O_(3)增透膜厚度并利用电注入放大的方式实现激光器阵列的大功率输出。最终确定波导上GaInAs层厚度为0.25μm,下GaInAs层厚度为0.1μm,上包层InP厚度为3μm,下包层InP厚度为1μm。当单模波导宽度为5μm时,波导损耗为0.055 dB·cm^(-1),光限制因子为0.733。100%反射镜刻蚀深度为0.2μm,周期为728 nm,占空比为0.5,周期数为1000;50%反射镜刻蚀深度为0.2μm,周期为727 nm,占空比为0.1,周期数为690;当阵列间距为35μm时,分束器尺寸为3080μm×605μm,损耗为0.254 dB,其中MMI尺寸为19μm×126μm;出射端口采用0.7μm的Al_(2)O_(3)增透膜,透射率达到0.975。最后比较了不同放大器阵列间距的温度与远场分布,相关研究结论可为量子级联激光器锁相阵列的研制提供设计参考。

关键词：量子级联激光器锁相阵列分束布拉格反射镜多模干涉耦合器

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GEF-Ⅱ地电场仪的研制及应用

中国地震 2024年第2期40卷 470-483页

作者：张兴国王兰炜张宇胡哲张世中中国地震局地震预测研究所北京100036

地电场观测是地球物理场观测的一种重要手段。利用ARM与FPGA技术研制了新型GEF-Ⅱ地电场观测仪,该仪器包括多通道数据采集、数字信号处理、控制与服务等几部分,具有输入阻抗大、测量精度高、短路噪声小的特点,实现了地电场的连续、自动... 详细信息

地电场观测是地球物理场观测的一种重要手段。利用ARM与FPGA技术研制了新型GEF-Ⅱ地电场观测仪,该仪器包括多通道数据采集、数字信号处理、控制与服务等几部分,具有输入阻抗大、测量精度高、短路噪声小的特点,实现了地电场的连续、自动测量,满足地震监测预测研究的需求。自2017年以来,该系统已广泛应用于我国地震监测台网中,为地震监测预测和科学研究提供了可靠的观测数据。

关键词：地电场数字滤波现场可编程

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我国进口科研仪器维修维护发展现状与趋势

实验技术与管理 2024年第7期41卷 9-14页

作者：岳琦赵长征韩玉刚王晋国家科技基础条件平台中心北京100862 中国科学院植物研究所北京100093 中国科学院生物物理研究所北京100101

科研仪器是科技创新的重要工具,我国高校院所原值50万元以上大型科研仪器有75%为进口仪器,仪器维修维护依赖国外仪器厂商。由于维修工程师缺乏、零部件需从国外进口等原因,仪器维修维护常出现费用高、效率低的情况,影响了科研活动。目前... 详细信息

科研仪器是科技创新的重要工具,我国高校院所原值50万元以上大型科研仪器有75%为进口仪器,仪器维修维护依赖国外仪器厂商。由于维修工程师缺乏、零部件需从国外进口等原因,仪器维修维护常出现费用高、效率低的情况,影响了科研活动。目前,国内第三方企业和单位虽然在部分领域具备了维修进口仪器的技术能力,但短期内还难以发展成为有效的替代力量。文章提出加速发展国内第三方自主维修力量、多方助力科研仪器关键零部件的研发和整机的国产化、完善老旧科研仪器处置和二手仪器交易机制等建议。

关键词：科研仪器科技管理自主可控仪器共享仪器维修

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