基于螺旋扫描的表面三维形貌快速测量

为实现精密表面三维形貌的快速测量,提出一种螺旋式扫描测量方法.首先,基于x、y、z向直线运动平台、DD马达旋转平台以及激光位移传感器,搭建三维形貌测量系统,其中被测试件表面形貌的平面位置信息通过x向平台与DD马达同步运动所形成的螺旋扫描运动来获得,被测试件表面形貌的高度信息由激光位移传感器来获得;然后,基于所搭建的测量系统,对表面形貌为凸凹扇形的圆形试件的表面进行测量.结果表明:测量直径为15 mm的圆形区域所用的时间为420 s,能较好地实现被测试件表面形貌的快速测量.     

压电微夹钳的迟滞及蠕变补偿

为提高压电微夹钳的操作精度,对其迟滞及蠕变误差进行补偿。基于压电材料迟滞曲线的非对称性,为提高微夹钳迟滞模型的精度,采用升回程分别建模的方法,建立了微夹钳的Prandtl-Ishlinskii(PI)迟滞模型,对迟滞误差进行了补偿。在综合考虑模型简单且具有较高精度的前提下,采用二阶惯性环节建立了微夹钳的蠕变模型,设计出无需求蠕变逆模型的补偿器,对蠕变误差进行了补偿。实验结果表明,在最大位移为120μm时,钳指位移的迟滞误差由补偿前的-11.8～10.7μm减小为-1.7～1.0μm;在900 s作用时间内,钳指位移的蠕变由补偿前的4μm几乎减小为0。     

基于钝化微分的压电微动平台PID控制

为避免压电微动平台在工作过程中受到扰动或冲击,采用改进比例、积分、微分(PID)控制器对其进行控制。首先,在平台的PID控制器中引入低通滤波器,以降低微分环节对扰动或冲击的敏感性(即使微分环节对扰动或冲击产生钝化效应),进而设计出了压电微动平台的改进PID控制器;接着,基于所搭建的压电微动平台位移测量系统,实验验证了所设计的钝化微分PID控制器的效果。实验结果表明,在钝化微分PID控制作用下,平台具有较快的响应,达到5μm阶跃目标的响应时间为0.3s,无超调;平台的定位误差显著减小,在跟踪最大值为15.25μm的变幅值三角波时,定位误差中线由无控制时的-0.7～1.2μm减小为-0.1～0.1μm。     

基于LM5175的Buck-Boost车用开关电源设计

针对一款应用于新能源汽车的电机驱动控制器,设计了一种基于TI公司的电源芯片LM5175的4开关Buck-Boost开关电源。根据车载情况对电源的要求确定输入输出电压范围、电流范围、开关频率,进而选择合理的输入输出电容、电感、MOSFET等元器件,完成了电源芯片外围电路的搭建。绘制开关电源系统的伯德图对开关电源的工作稳定性进行分析,优化开关频率等参数。通过相同负载不同输入电压和相同输入电压不同负载的两组实验验证,开关电源可稳定输出目标电压以及开关电源效率。     

Temperature-dependent structure and magnetization of YCrO3 compound

We have grown a YCrO$_3$ single crystal by the floating-zone method and studied its temperature-dependent crystalline structure and magnetization by x-ray powder diffraction and PPMS DynaCool measurements. All diffraction patterns were well indexed by an orthorhombic structure with space group of $Pbnm$ (No. 62). From 36 K to 300 K, no structural phase transition occurs in the pulverized YCrO$_3$ single crystal. The antiferromagnetic phase transition temperature was determined as $T_\textrm{N} = 141.58(5)$ K by the magnetization versus temperature measurements. We found weak ferromagnetic behavior in the magnetic hysteresis loops below $T_\textrm{N}$. Especially, we demonstrated that the antiferromagnetism and weak ferromagnetism appear simultaneously upon cooling. The lattice parameters ($a$, $b$, $c$, and $V$) deviate downward from the Grüneisen law, displaying an anisotropic magnetostriction effect. We extracted temperature variation of the local distortion parameter $\varDelta$. Compared to the $\varDelta$ value of Cr ions, Y, O1, and O2 ions show one order of magnitude larger $\varDelta$ values indicative of much stronger local lattice distortions. Moreover, the calculated bond valence states of Y and O2 ions have obvious subduction charges.     

压电尺蠖直线电机的设计

为实现大行程、高分辨率精密驱动,该文提出了一种压电尺蠖直线电机的设计方法。首先,基于尺蠖运动原理,对电机进行了结构设计,它包括左、右箝位机构、驱动机构和输出轴,左、右箝位机构结构相同,用来对输出轴交替箝位与释放,驱动机构可以微米级及纳米级地步进输出位移,在左、右箝位机构及驱动机构的共同作用下,输出轴可连续输出大行程直线位移,该电机结构简单紧凑,便于调节,并可断电自锁;其次,采用有限元法对箝位机构及驱动机构进行了仿真分析,初步获得了电机的静、动态特性;最后,基于所搭建的实验系统,对电机的静、动态特性进行了测试。结果表明,在5mm的运动范围内,电机输出位移具有良好的直线性;在50 Hz的驱动电压作用下,电机运动速度为59.1μm/s;电机输出位移具有较高的分辨率,达到21nm。     

对称解耦式三自由度并联微动平台的设计

为使微定位系统具有较高灵活性,设计了一种三自由度并联微动平台.首先,基于双平行四连杆机构及对称并联结构对台体进行设计,并进一步设计了辅助测量及承载模块;然后制作出微动平台实物,搭建实验系统,对平台位移及位移耦合进行测试.结果表明:在120V的最大驱动电压作用下,平台x、y、θ_z方向的最大位移分别为25.96μm、25.87μm、208μrad;在x和y方向产生的最大耦合位移分别为39.73 nm、140.95 nm,绕z轴产生的最大耦合转角为0.89μrad.     

基于嵌入式人脸采集前端的人脸识别系统研究

研究一种结合数字信号处理器（Digital signal processor,DSP）,网络传输技术和后台人脸识别相结合的人脸识别系统,该系统是针对监控网络中人脸识别机制问题提出的一种解决方案。人脸识别模块利用局部Gabor二值模式（Local gabor binary pattern,LGBP）直方图序列、直方图序列相似度和最近邻分类器相结合的识别方法,并通过实验验证系统的有效性。     

一种PON结构航空总线协议芯片的内存架构

在分析了基于PON结构的FC-AE总线的基础上,以提高系统传输效率、降低总线功耗为目的,提出了一种使用基于共享存储器和循环存储的数据存储,采取双缓存任务执行机制和内存动态访问控制机制的内存访问方式。软硬件协同测试结果表明,该内存架构具有任务执行效率高,系统交互时间少和动态功耗低的特点。