一、4mm直径的迷你温湿度探头和温湿度记录机器人（论文文献综述）
赵晨[1]（2021）在《可视化监测植物生长的高精度无源传感器的研究》文中研究指明植物监测技术是运用各种传感器对植物生长环境、外部表型和内部特征进行监测的一种方法,它能够获取植物的生理信息,并为作物育种和作业生产提供指导。传统监测植物生长方法,如直接测量法、图像识别和处理法以及应变传感器法,存在测量步骤繁多、精度低以及需要外接电源等缺陷,难以对植物生长进行高效、高精度、长时间的监测。针对以上问题,本文受光子晶体颜色具有角度依赖性现象的启发,采用屈曲力诱导的3D折纸技术,将光子晶体薄膜制备成了一种能够可视化监测植物生长并具有高精度、无源特性的可穿戴结构色传感器。（1）本文对结构色传感器进行了设计和制备。设计方面,图案化的2D光子晶体薄膜被选择性地键合在预拉伸基底的表面。基底的释放会使薄膜翻转,导致传感器展示出不同颜色。制备方面,主要包括光子晶体薄膜的制备和光子晶体薄膜的变形两大过程。采用大面积自组装聚苯乙烯（Polystyrene,PS）颗粒方法制备的光子晶体薄膜色彩均匀,在不同角度下可以展示出不同色彩。通过结构变形加工后,薄膜能够随着基底的释放进行翻转,形成一个单元面积仅占0.08 cm2的结构色传感器。（2）本文对结构色传感器的力学性能和光学性能进行了表征。力学方面,首先通过对比实验与仿真结果可以发现制备的传感器具有良好的变形效果;其次,建立了基底应变与薄膜翻转角度之间的关系曲线,并证实了器件具有良好的重复性和长时间稳定性;同时,为了减少测量步骤,薄膜的翻转角度θ可由cos-1（L/L0）公式推算出来,其相对误差小于1.5°;最后,为了在同一基底应变下可以实现更大的翻转角度,本文探究了传感器扇叶节点位置对于翻转角度的影响。光学性能方面,首先确定了制备光子晶体薄膜的PS颗粒最佳直径为600 nm;其次,优化后材料制备的传感器具有良好的可视化变色过程;同时,建立了基底应变、翻转角度与散射波长之间的关系,其中1%的应变ε可使光谱峰值发生33 nm偏移的现象,表明了该传感器变色性能优于传统光子晶体（小于10 nm/（1%ε））;另外,为了简化色彩的测量过程,本文证实了用相机替代光谱仪的可行性;最后,本文探究出温、湿度不会对光谱产生较大影响,该现象证明了传感器具有良好的环境稳定性。（3）本文对结构色传感器进行了实际应用测试,建立起植物生长时间与长度变化之间定量化的关系。以甜瓜为研究对象,在搭建好生长信息采集平台后,将传感器贴附在果实表面。基底随着果实的生长产生应变,进而传感器会展现出不同色彩,其RGB值也随之发生改变。该传感器可以监测出10 min内植物的生长变化,监测精度可达20μm。本文提出的传感器具有可视化特性,监测结果可以直观展示出来;同时,通过传感器颜色变化的方法来监测植物的生长,克服了传统方法精度低的缺陷;此外,该传感器是一种无源器件,无需连接电源或其它设备,监测过程简单,可以长时间无耗能地监测植物生长。该传感器的提出为可视化、高精度及无源监测植物的生长提供了新的思路。
赵国锋[2]（2021）在《涡流式边缘传感器精密调理电路的研究》文中认为本文以非接触高精度位移测量为课题研究背景,重点是研究大型天文望远镜中边缘传感器的性能提升问题。详细介绍了一种涡流式边缘传感器的系统设计方案,针对边缘传感器的核心指标:分辨率、温度稳定性和长时间稳定性,给出了传感器的探头、电路和制作工艺等主要部分的设计方法,系统的分析了传感器的温度漂移并给出补偿方案。在此基础上,深入研究传感器信号处理电路,分析电路各部分对传感器核心指标的影响,提出了一种传感器电路的噪声抑制方法和一种电路温度漂移的补偿方法,分别得到了分辨率水平接近电容位移传感器的电涡流位移传感器样机和温度稳定性优异的传感器电路;探索了 一种新型的同步解调电路,有望进一步提高传感器的信噪比和降低末端输出的谐波分量,提高传感器的动态范围。最后,对设计的边缘传感器样机进行了系统测试和LAMOST小系统共焦维持实验,充分展现了传感器的实际性能。本文的主要工作和内容有:一、以电涡流效应为基础,介绍了电涡流位移传感器的基本工作原理和等效电路模型。给出了传感器的分析方法,提出以COMSOL Multiphysics有限元仿真配合MATLAB数值优化的分析方法来设计传感器的电学参数。针对电涡流传感器的热漂移等核心问题,讨论了传感器探头的设计方法和制作工艺,分析了单探头、差动探头和伪差动探头的性能差异,讨论了传感器的基本信号处理电路,指出了它们的优势和局限性,为后续传感器的设计提供系统的指导。二、根据边缘传感器的应用场景,分析了传感器的设计难点,依次给出了传感器的探头和信号处理电路的设计方案,分析了传感器的温度漂移特性并给出了相应的补偿方法。对研制的边缘传感器样机进行了系统的参数标定和性能测试,并在我国LAMOST望远镜上进行了小系统的共焦维持测试,初步验证了共焦系统的闭环稳定性,有效提高了小系统的共焦维持时间,表明研制的传感器具备优异的性能,在未来有望大幅提升望远镜的单次观测时间。三、从商业传感器和实验样机中分析了电涡流位移传感器在全量程范围内的分辨率特性,通过公式推导,给出了提高传感器分辨率的优化方向并提出了一种抑制信号源噪声的滤波方法。设计了一种以微晶玻璃为探头材料的差动式电涡流位移传感器样机,测量了传感器的噪声水平,实验结果表明传感器的分辨率提高到原来的5倍。与国内外的部分传感器样机和商业产品相比,该传感器样机具有媲美电容传感器的分辨率水平,在20μm的量程、7.2Hz的带宽下,分辨率达到了0.05nm。四、以交流电桥式的电涡流位移传感器为研究对象,分析了电桥电路中的温度漂移特性。介绍了比率测量在精密测量中的应用,指出它的设计缺陷,在此基础上提出了一种由模拟电路构成的电路温漂的补偿方法,并对补偿的原理进行了详细推导。最后设计了相应的传感器样机并进行了测试,实验结果表明,电路的温度系数由原来的243 ppm/℃减小到5 ppm/℃。五、探索了一种基于采样保持的同步解调电路。首先讨论了传统的相敏检波方法的不足,针对传感器的测量电路,提出了利用同步采样保持可以提高信号检测的性能。分析了该电路的信号传输特性,同等条件下,该电路能够为传感器的测量提供更高的信噪比和动态范围;仿真分析了电路末端输出的高次谐波被抑制到-60dB以下。最后制作了相应的电涡流传感器样机,测试了该电路的主要性能参数。
杨小佳[3]（2021）在《基于腐蚀大数据技术的含Cr低合金钢耐蚀性能调控研究》文中认为影响低合金钢开发的一大技术难题是对其耐蚀机理的认识及耐蚀性能的评价,传统低合金钢研发中,其耐蚀性能评价需要大量的长周期室外暴晒腐蚀试验数据做支撑,费时费力,有时长达数年才能得到一个腐蚀数据。数据量的稀缺对耐蚀低合金结构钢品质的影响极大。本文利用材料腐蚀大数据理论的最新研究成果,结合室内外腐蚀试验及评价方法,首先以Cr元素调控低合金结构钢为对象,验证了腐蚀大数据技术用于评价成分因素对耐蚀性影响的可靠性;随后,通过Mo及Sn元素添加调控了含Cr低合金结构钢的耐蚀性能;之后,进一步通过热处理技术调控了钢中微观组织结构,阐述了晶粒度、阴极相比例对低合金钢耐蚀性能的影响机理;最后通过人工神经网络、支持向量机、随机森林等数据挖掘方法系统阐述了数据挖掘技术在处理材料跨尺度微宏观腐蚀数据中的重要作用。结果表明,腐蚀大数据技术适用于甄别微合金元素,如Cr、Sn及Mo对低合金结构钢耐蚀性影响的微小差异,经过Cr微合金化的低合金钢耐蚀性明显提升;另外,经过0.1%Mo改性的含Cr钢,其耐蚀性提升与钢中Cr含量有关,Cr含量较高时,可提升低合金钢腐蚀中后阶段的耐蚀性;0.2%Sn的添加可以较为明显的促进低合金结构钢的耐蚀性,而0.1%Sn的添加,对其耐蚀性反而有一定的恶化作用。Cr、Sn与Mo元素对低合金结构钢耐蚀性的影响主要表现为对均匀腐蚀或点蚀行为的加速或抑制。Cr元素会在内锈层富集,促进锈层中氧化物与氢氧化物的比例,进而促进低合金钢耐均匀腐蚀性能;而与此同时,Cr3+的水解反应和较高电势下Cr2O3的分解会产生酸化作用,促进了低合金钢的点蚀行为。Mo的作用表现在对点蚀行为的抑制,另外其腐蚀产物MoO3不稳定,在锈层中易水解产生的酸化作用,会加速均匀腐蚀过程;Sn的作用主要表现在形成稳定的SnO2氧化物掺杂在锈层中,增加锈层稳定性,从而减缓钢的均匀腐蚀过程,然而只有当Sn的含量超过一定值时,其对锈层的稳定性影响才较为明显。低合金结构钢的耐蚀性与原奥氏体晶粒度及亚晶晶粒度有一定的关系,腐蚀大数据技术评价结果表明,随着原奥氏体晶粒度增大,其耐蚀性逐渐变差;随着贝氏体板条逐渐细化,其耐蚀性逐渐变好。原奥氏体晶粒度及贝氏体板条厚度对耐蚀性的影响可归结为材料中阴阳极相比例对耐蚀性的影响,SKPFM证明,组织中晶界一般为阴极相,而贝氏体铁素体基体为阳极相。晶粒较细或者板条间距较小时,表明晶粒内阴极相分布越弥散,因此耐蚀性就越好;反而,当晶粒较大,或贝氏体板条较粗时,阴极相分布不规则,因此就更容易降低材料耐蚀性。低合金结构钢中马氏体-奥氏体组元及其比例对其耐蚀性有一定的影响,其影响可以用大数据技术快速的甄别出来。具体表现为,钢中马氏体-奥氏体组元含量越高,钢的耐蚀性越差。马氏体-奥氏体组元在腐蚀过程中由于电位较高作为钢中的阴极相存在,而贝氏体铁素体基体由于电位较低作为阳极相存在,由此形成腐蚀微电偶;腐蚀过程中,在微电偶作用下,贝氏体铁素体基体会优先发生溶解,马氏体-奥氏体组元越多,耐蚀性越差。人工神经网络模型、支持向量机模型、随机森林模型及深度学习模型等机器学习方法适用于挖掘宏观腐蚀大数据如大气环境因素及微观腐蚀大数据如材料成分、组织结构因素对耐蚀性的影响,并可建立基于宏观-微观大数据技术的跨尺度影响机制研究。同时,深度学习模型可以用于对低合金结构钢组织结构因素对其内在腐蚀规律进行挖掘分析,并可以动态预测组织结构及温湿度参量变化等对低合金钢腐蚀影响过程。
李海龙[4]（2020）在《用于水下钢结构腐蚀检测的蛇形机器人研究》文中研究说明近年来,随着经济实力的不断增强和科技水平的快速提高,全球已有近万座海洋油气钻采平台从沿海大陆架向深水区域分布,每年都有大量因为钢结构遭受腐蚀所带来的损失,及时的对这些钢结构进行检测与维护已经成为海洋资源开发的重要组成部分。本文通过查阅相关资料得知当前我国海洋平台的分布状况,分析了海洋状态下钢结构遭受腐蚀的原因以及国内外用于钢结构腐蚀检测机器人的研究现状,针对我国具体情况和实际需求,提出了用于海洋钻井平台水下钢结构受腐蚀程度检测的蛇形机器人的研究方案。首先,了解目前检测用水下机器人以及与其相关技术的研究现状,再对机器人在实际应用中存在的问题进行分析,然后结合海洋钻井平台钢结构受腐蚀程度检测的工作任务,确定了本论文的研究目标与主要研究内容。其次,针对完成水下钢结构受腐蚀程度检测的任务需求,对机器人的总体设计参数进行确定,将水下蛇形机器人分为观测模块、负载模块、电源模块、主推进模块、辅助推进模块与可转向连接模块六个基本模块,并对各个模块的具体结构进行设计,加工制造并组装出物理样机。然后,对水下蛇形机器人的运动阻力进行计算,并根据计算结果进行推力分配,选择合适的推进器,然后对推进系统进行设计。为避免有害力矩对机身运行稳定性的影响,设计了基于磁耦合动密封方式的对转螺旋桨推进装置。再次,根据完成特定作业任务时对性能的要求,确定水下蛇形机器人控制系统整体的设计方案,然后对整体设计方案进行模块化设计,根据各模块选定的芯片,完成对应的电路原理图设计,然后根据原理图焊接电路板并完成调试。最后,对水下蛇形机器人的手动控制运动模式做出分析,并采用webots移动机器人仿真软件搭建水下蛇形机器人的控制仿真平台,对完成水下钢结构受腐蚀检测时用到的几种运动形态进行仿真验证。
李乐凯[5]（2020）在《基于振动式采摘的枸杞植株生物力学关键特性研究》文中提出枸杞是极具宁夏地方特色的优势产业。枸杞的采摘基本完全依靠人工完成,随着人工成本的逐年升高,采摘成为制约枸杞产业良性健康发展的关键瓶颈问题,枸杞的机械化、智能化采摘越来越受到人们的重视。近几年,国家和地方投入大量科研力量来解决枸杞的采收问题。现阶段振动式采摘作为一种重要的、高效的解决枸杞采摘方式被作为主要的研究方向。目前,市场上已有的振动式枸杞采摘机主要存在采净率低、误摘率与破损率高等问题。基于此,本文通过对宁夏地区广泛种植的宁杞一号、宁杞五号、宁杞七号、宁杞九号枸杞植株果梗宏观力学行为准则、果实宏观力学特征、果实细观质地力学特征进行研究,以期为振动式枸杞采摘机的设计提供详细的数据资料,为项目组提出的新一代精准振动式枸杞采摘机的设计奠定理论基础。本文主要研究内容如下:（1）以广泛种植于宁夏地区的宁杞一号、宁杞五号、宁杞七号、宁杞九号四个品种枸杞植株为研究对象,在2017年、2018年、2019年三个年度现场采集青果、成熟果果梗、成熟果果蒂、花处的结合力及相关物理外观尺寸,利用多元统计分析的方法研究同一器官在不同年限其结合力分布特征是否存在差异性;并构建各品种各器官结合力及其物理外观尺寸分布特征;并分析不同品种同一器官的力学差异性;在此基础上研究成熟果果梗及果蒂处的力学差异性,为新一代振动式枸杞采摘机的设计奠定理论基础;（2）在全面研究各品种各器官结合力分布特性的基础上,对影响果实结合力的若干因素进行研究。对青果、成熟果果梗处的结合力进行独立样本的均值比较检验,确定了果实结合力同成熟度之间的关系。其中,宁杞一号与宁杞九号青果果梗比成熟果果梗结合力小0.2N,宁杞五号青果果梗与成熟果果梗结合力无显着差异,宁杞七号青果果梗比成熟果果梗结合力小0.36N;并对采摘过程中成熟果果梗、青果、花断裂时的断裂应力同断口横截面积进行回归分析,获得回归方程;并利用多因素方差分析方法确定果实质量、采摘温度、果实在枝条上的位置对成熟果果梗处结合力没有显着影响,从而为降低振动式枸杞采摘机的误摘率提供理论指导;（3）在全面研究枸杞成熟果物理外观特征的基础上,选取大小均匀、质量适中的成熟果,利用物性测试仪对其进行横向压缩、纵向压缩、整果穿刺实验,构建枸杞成熟果宏观抗压特性指标,获取各指标的分布特征;并对横向及纵向宏观力学特性进行对比分析。其中,果实横向压破力为纵向压破力的14.38倍,横向压破能是纵向压破能6.3倍;构建不同成熟度枸杞果实果皮、果肉力学特性评价体系,获取各项指标的分布特征;并在此基础上利用方差分析的方法研究不同载荷加载速度、不同果实质量及果形指数的成熟果其抗压特性指数、果皮与果肉力学特性指标是否存在显着差异,从而为降低振动式枸杞采摘机的破损率提供理论指导。为保证振动式采摘机能达到高效低损的采摘农艺要求,设计振动式采摘机时应考虑以上各实验结果作为依据来确定准确的振动频率和振幅等。本文的研究成果可以为振动式枸杞采摘机的设计提供相应的技术准备和理论基础,也可以为其它采摘方式提供参考依据。
王伟[6]（2019）在《加速度式涡街抗振探头设计与两相测量研究》文中认为涡街流量计是基于卡门涡街原理研制而成的流量仪表,由于其结构简单、维护方便、适用范围广等诸多优点,被广泛应用于单相及两相流量计量。针对工业现场的管路振动工况以及雾状流复杂的流场环境,本课题基于MEMS技术设计了一种加速度式涡街探头,并通过实验对其展开了抗振特性、涡街测量特性研究。具体研究内容有:1)涡街探头结构设计与优化。基于压电式探头结构设计了新型加速度式探头,并进行了流体动力学分析和有限元模态分析。基于流体动力学分析,确定了涡街探头末端的适宜宽度范围为4～5 mm;基于有限元模态分析,通过获取探头的各阶模态表明探头自身的固有频率不影响涡街测量;2)加速度式涡街检测系统设计与优化。基于模拟式设计方案对检测系统展开硬件及上位机设计与优化。硬件设计内容包括传感器选型、信号采集电路设计、探头结构设计和涡街探头封装。在传感器选型方面,根据测量需求选定了KX220-1071型三轴传感器;在信号采集电路方面,对PCB进行了设计与优化;在探头结构方面,由仿真结果设计和优化了尺寸适宜的探头支撑壳体,并给出了详细的探头封装过程。最后,基于Lab VIEW设计并实现了信号的在线采集与处理;3)从管路振动特性研究和涡街信号识别角度对加速度式探头进行了抗振特性分析。首先,基于稳态激励法研究了不同振动加速度及振动频率下的管路振动特性,结果表明,管路振动能量随振动加速度的增大而增大,而不同振动频率下,管路振动能量为一定值,但在共振处会异常增大。从涡街算法角度,提出基于锤击法的管路固有频率在线测量方法用以提高涡街流量计的测量精度。另外,通过瞬态激励实验表明,加速度式探头具有稳定的抗振性能;4)设计涡街实验分析加速度式探头的测量特性。对单相及两相涡街测量信号的时、频域分析表明,加速度式探头在正交三个轴向均测得频率特征,通过加速度幅值还反映了流场力的特征信息,单相标定实验表明加速度式涡街探头体积测量线性度为±0.87%,所建立的质量流量模型的误差在±5%以内,另外,在两相测量中,涡街信号质量变差并出现了虚高现象。
林日[7]（2019）在《一种地下电力隧道机器人控制系统研究》文中研究说明随着智慧城市的快速发展,城市用电量快速增长,电缆线路维护工作量急剧加大。城市密集居住区主要采用地下隧道铺设电缆,地下隧道电缆线路需要定期巡检,确保城市供电可靠安全。传统的巡检方式以人工巡检为主,随着电缆隧道规模的扩大,人工巡检难以实现快速、有效巡检,电缆隧道内部环境恶劣,难以保证巡检人员人身安全。为此,电缆隧道机器人替代人工巡检具有重要的应用研究价值。本文依托国网重庆市电力公司电力科学研究院“地下电缆隧道巡检机器人”项目研发为背景,展开论文研究工作。综述研究了国内外地下电缆隧道巡检机器人技术,根据重庆市电力公司地下电缆隧道巡检的实际需求,对电缆隧道内部环境进行了深入的分析,结合巡检需求提出的巡检机器人性能指标,进行了电缆隧道巡检机器人的总体结构设计,采用运动学、动力学原理,对巡检机器人运动底盘行进水平路面和爬坡时状态进行了理论分析和仿真研究,采用牛顿-欧拉法对云台机械臂进行动力学分析,并进行仿真研究,完成了运动底盘和云台机械臂的机械结构设计。基于巡检机器人底盘运动控制特征,提出双闭环的PID控制策略,通过运动底盘机械系统与控制系统联合仿真模型进行了仿真验证,针对云台机械臂控制需求,提出基于前馈补偿的双闭环PID控制策略,通过云台机械臂机械系统和控制系统联合仿真模型进行了仿真验证。完成了控制系统硬件和软件设计,研发出电缆隧道机器人样机。通过试验,验证了机器人底盘、云台机械臂及控制系统设计的合理性和可靠性,基本满足电缆隧道巡检需求。
王志翔[8]（2019）在《变电站智能巡检车的设计》文中研究说明变电站智能巡检车是电力巡检系统中的一个重要组成部分,其设计涵盖了自动控制、人工智能、机械、传感器技术、图像处理技术及计算机等多个学科领域。目前,已有一些公司将开发的变电站巡检车用于电网运行的实际监测,但它们绝大部分仍然需要运维检修人员现场操作,抄录核实数据。因此,变电站智能巡检车的设计在理论研究和实际应用中具备非常重要的意义。本设计采用TMS320F28335作为运算核心,以射频识别、磁导航定位和超声波测距检测相结合的方式,通过控制转向舵机和驱动电机,使变电站智能巡检车能够自动避障寻迹行驶;完成了变电站智能巡检车与遥控终端的无线视频通讯,使变电站智能巡检车达到所需的控制要求。本文详细介绍了该变电站智能巡检车的软硬件设计过程。硬件设计包括电源模块、直流电机驱动电路、舵机控制模块和无线通信模块等。软件设计主要完成了避障、无线通讯和导航定位控制等软件设计及算法的实现。此外,基于变电站智能环境监控系统和变电站智能巡检车控制系统相互独立的现状,本文结合实际需求,设计了一种扩展性强、可二次开发的巡检框架。通过该巡检框架,完成了变电站智能巡检车与变电站智能环境监控系统的对接,实现变电站全景数据采集、处理、监视、控制、运行管理。
李加福[9]（2019）在《壳段厚度在位激光三角测量技术研究》文中进行了进一步梳理在运载火箭中含有大量的薄壁壳段部件,其壁厚过薄会降低火箭主体结构的强度,过厚则会降低火箭的有效载荷。为了保证壳段的加工质量,需要对其厚度的三维分布进行测量。但是,在现有的壳段厚度测量方法中,以激光三角法为代表的线下测量方式不利于壁厚超差部位的定位和修复,以超声波为代表的在位测量方法因逐点接触测量的技术特点而存在测量效率较低的问题。因此,对壳段厚度在位激光三角测量方法的研究具有一定的必要性和必然性。本文提出的壳段厚度测量方法的核心是将固定有两个激光位移传感器的夹具装卡于铣床主轴上,借助于铣床的运动实现被测件厚度三维分布的连续测量。显然,待测件表面形貌的多样性及其安装位置的随机性,限制了传感器测量线方向的准确性,成为制约壳段厚度在位测量精度的主要因素。因此,本文的研究工作围绕提高圆筒状壳段厚度在位测量精度这一主题展开,从理论分析和实验研究两个方面对涉及到的若干关键技术问题进行了探讨,具体内容如下:建立了基于两个激光位移传感器的壳段厚度在位测量几何模型,分析了在位测量过程中被测件、传感器等部件安装误差对厚度测量结果的影响;基于复杂物面的激光散射理论,建立了考虑物体表面几何特性的激光传感器位移测量误差模型,分析了倾斜角、曲率等参数对单个传感器以及圆筒状壳段厚度测量结果的影响。分析结果表明,对于在待测壳段内外两侧对称布置的传感器而言,由倾斜角、表面曲率等物面几何特性引起的传感器原理性误差能够相互补偿或者基本忽略,而两个激光传感器及其与铣床、被测件之间位置关系的准确性是决定厚度测量精度的关键因素。针对在位测量中各部件相对位姿的准确性与厚度的测量精度之间相互制约的问题,构建了一种双偏置参数圆筒状壳段壁厚测量模型。借助于基于相关理论的相位差计算方法、差分算法实现了模型中待测件安装偏心距和传感器测量线偏移量参数的准确估计,进而从两个激光位移传感器测量值中提取出对应的厚度值。利用蒙特卡洛法对该方法的测量不确定度进行了分析,仿真结果表明该模型能够提高壳段厚度的在位测量精度。针对双位移传感器测厚中对射激光束共线调节这一共性核心问题,提出了一种基于双分光棱镜的激光束空间视觉定位方法,建立了四个光斑图像中心点坐标与两个传感器测量线相对姿态间的数学模型。结合拉格朗日非线性分解理论,根据最小类间方差目标函数对图像直方图进行迭代分解,以实现图像光斑区域最优边界对应分割阈值的快速提取,进而提高激光光斑中心的拟合精度。对激光束共线检测方法的误差进行了分析,与壳段厚度测量中传感器共线性允差的对比表明该方法满足设计要求。针对未知噪声频率信息条件下壳段厚度连续测量数据的去噪问题,提出了一种基于模态分解算法的改进自适应滤波方法。对经验模态分解、变分模态分解算法进行了改进及性能分析,并联合上述两种方法将厚度数据分解为若干个固有模态函数。然后,提出了固有模态函数瞬时能量概率的概念,结合离散Hellinger概率分布距离理论判断固有模态之间的信噪分界点,从而实现对信号的重构及滤波处理。对壳段厚度数据的仿真和实验处理结果表明,在无需选择基函数、分解层数的前提下,所提方法的去噪性能优于现有小波滤波方法。最后,对本文中提出的激光束共线检测方法、基于双激光位移传感器的壳段厚度在位测量方法进行了实验验证,搭建了相应的测试平台,通过对标准量块、待测件安装偏心距的测量分别验证了所提方法的有效性。
邓双[10]（2018）在《基于超声辐射力场的多模微操纵理论与实践研究》文中研究表明微机电系统由于尺寸微型化、功能集成化和性能高端化及具有多学科交叉与批量生产能力等众多优点,已逐步应用于现代社会的不同领域,带来明显的社会和经济效益。伴随着多功能和异材异构混合的复杂微机电系统的发展,面向微机电系统装配的微构件操纵技术已越来越多地受到学术界和工程界的重视,并发展了多类方法手段。其中,基于超声辐射力场的非接触式微操纵技术,不仅可以避免粘附力等对操纵过程的干扰及机械接触对操纵对象的损坏或污染,而且具有适合不同材质操纵对象和非透光操纵环境下应用、可柔性合成声场实现多模式操纵以及相关系统易于集成和微型化等其它非接触式手段难以媲美的优势,成为微装配领域最具发展潜力的方法之一。然而,目前已有的声操纵技术主要针对单构件或单功能来展开,而实际微装配过程中至少牵涉到两个构件的同时操纵,面向的是一种多散射体对象,其散射机理较单散射体更为复杂,如何有效计算这种散射声场及作用于微构件上的声辐射力,在理论层面上还存在诸多挑战。同时,从技术层面上看,尽管针对单微构件的单模式声操纵方法日趋成熟,但是面向单微构件实现多模式操纵及面向多构件实施有效操纵都还缺乏良策,有待进一步深入地研究。因此,目前的声操纵技术还难以满足微机电系统向混合式发展的装配需求。基于以上背景,本学位论文结合国家自然科学基金项目“基于超声辐射力场的三维生物组织直写式制造关键技术研究”（No.51205351）以及浙江省自然科学基金重点项目“基于声操纵的三维自动微装配理论与实践研究”（No.Z1110393）,提出开展基于超声辐射力场的多模微操纵理论与实践研究。在系统了解声操纵相关技术研究现状及其发展趋势的基础上,建立任意声场中多散射体散射声场及声辐射力的通用理论表达式,重点开展单声波参数异步调控下的微构件声操纵、多声波参数协同调控下的微构件对声操纵、面向多模声操纵的变区域局部声场合成控制以及基于局部声场合成的非球形微构件姿态无级调控等关键技术的研究,发展一种面向微机电系统装配的多模声操纵技术,并研发一套基于机器视觉伺服的自动化多模声操纵系统,为微机电系统的发展奠定必要的技术基础。具体的研究内容和创新性工作主要体现在:第一章,系统阐述微机电系统的应用、产生的社会与经济效益及开展微操纵技术研究的重要意义,全面分析微操纵技术的国内外研究现状及其发展趋势,确定基于超声辐射力场的微操纵技术为研究目标,并明确该技术在理论、技术和应用层面上所存在的问题及亟待解决的技术瓶颈,为本文的研究指明方向。同时,还对本学位论文的研究内容及其章节进行安排。第二章,开展任意声场中多散射体声辐射力通用理论表达的研究。在建立和求解小振幅声压球坐标系下的波动方程,明确球状散射体散射波传播机理的基础上,通过声场的谐函数展开及结合散射体的边界条件和谐函数加法定理,完成声场中多散射体的散射声场计算。同时,建立基于二阶摄动理论的超声辐射力通用计算框架,推导出声场中多散射体的声辐射力通用理论表达,进而改善其对入射声场形式的适用性。通过改变散射体的声学边界条件,还可实现不同材质散射体的声辐射力计算,为后续研究奠定必要的理论基础。第三章,发展一种单声波参数异步调控下的微构件声操纵技术。在利用多束斜入射平面波干涉叠加构建半空间内三维声场的基础上,确定单散射体所受声辐射力场的分布,明晰微构件的声俘获机理。同时,通过调制的声波幅值,完成固壁上微构件的拾取与释放操纵,并通过控制声波的相位,动态调整声势阱的空间位置分布,带动俘获于声势阱中的微构件水平迁移,进而实现单散射体在三维空间内俘获、拾取及平移的复合操纵。第四章,提出一种多声波参数协同调控下的微构件对声操纵技术。根据三维半空间内声场分布特性,结合多散射体的声辐射力理论公式,分析微构件所受的声辐射力,并通过协同调控三束入射声波的幅值和相位参数动态合成具有不同声势阱位置和间距的声场,实现微构件对的位置和间距控制。同时,以两个球形散射体为对象开展实验研究,实现其位置和间距的可控调整,证实本章技术的可行性和有效性。第五章,提出一种面向多模声操纵的变区域局部声场合成控制技术。在实现局部合成目标声场理论表达的基础上,通过离散孔径模型并结合模式匹配技术,求得声场合成区域边界控制点声压,并利用逆滤波法确定阵列声源激励信号,进而实现操纵空间内变区域声场的合成。同时,利用合成区域范围与截断阶数之间的关系进一步发展一种多区域的局部声场合成技术。最后,通过仿真和实验研究证实本章技术的可行性和有效性。第六章,提出一种基于局部声场合成的非球形微构件姿态无级调控技术。首先,利用多点支撑谐函数分别建立入射声场和散射声场展开系数与散射体表面散射系数之间的关系,确定用于表征入射和散射声场之间关系的T矩阵,进而实现高度非球形散射体的声辐射力矩的快速计算。其次,利用前述局部声场合成技术获得一种强约束高匹配局部目标声场,并通过逆推原理实现其无半径旋转。最后,通过仿真验证非球形散射体的无级调控技术,并以二氧化硅棒为对象开展系列实验研究,证实本章技术的有效性。第七章,开展基于机器视觉伺服的自动化多模声操纵系统及实验研究。在确定系统总体方案的基础上,重点开发基于CameraLink的高帧率CMOS摄像系统、高速图像采集与并行处理卡、基于PXI的多通道程控信号发生模块、多通道线性功率放大模块以及阵列声源模块等,并采用虚拟仪器体系结构,集成开发一套基于机器视觉伺服的自动化多模声操纵系统。同时,利用所研发的声操纵系统开展相关的实验研究,以证实本文所提相关理论与技术的可行性和有效性。第八章,总结本论文的研究成果和创新之处,并对未来的研究进行工作展望。
二、4mm直径的迷你温湿度探头和温湿度记录机器人（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、4mm直径的迷你温湿度探头和温湿度记录机器人（论文提纲范文）
（1）可视化监测植物生长的高精度无源传感器的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写、符号清单、术语表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 植物生长监测 |
| 1.1.2 现有监测技术 |
| 1.1.2.1 直接测量法 |
| 1.1.2.2 图像识别和处理法 |
| 1.1.2.3 可穿戴式应变传感测量法 |
| 1.2 基于光子晶体传感器的颜色变化 |
| 1.2.1 光子晶体薄膜的应变与颜色变化 |
| 1.2.2 光子晶体变色机制 |
| 1.2.2.1 1D/3D光子晶体结构及色彩机制 |
| 1.2.2.2 2D晶体结构及色彩机制 |
| 1.2.3 改变光子晶体的翻转角度 |
| 1.3 3D剪纸/折纸技术 |
| 1.3.1 剪纸/折纸引发的3D形变 |
| 1.3.2 3D剪纸/折纸结构的实现方式 |
| 1.3.3 屈曲力诱导的3D折纸结构的设计原则 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 本文技术路线图 |
| 第2章 结构色传感器的设计与制备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 结构色传感器的设计 |
| 2.3 结构色传感器的制备 |
| 2.3.1 制备过程中涉及的实验材料、仪器和软件 |
| 2.3.1.1 实验材料 |
| 2.3.1.2 仪器和软件 |
| 2.3.2 光子晶体薄膜的制备 |
| 2.3.2.1 制备方法选择 |
| 2.3.2.2 制备过程 |
| 2.3.3 光子晶体薄膜的变形加工 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 结构色传感器的性能表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 传感器性能表征涉及平台或仪器 |
| 3.3 传感器的力学性能表征 |
| 3.3.1 基本变形过程 |
| 3.3.2 应变与翻转角度及稳定性分析 |
| 3.3.3 简化翻转角度测量 |
| 3.3.4 传感扇叶节点位置对翻转角度的影响 |
| 3.4 传感器的光学性能表征 |
| 3.4.1 最佳PS颗粒直径的选择 |
| 3.4.2 基本可视化变色过程 |
| 3.4.3 应变、翻转角度与光谱偏移曲线 |
| 3.4.4 变色灵敏度对比与分析 |
| 3.4.5 简化与校准测量过程 |
| 3.4.6 环境稳定性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 植物可穿戴结构色传感器的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 植物生长监测应用 |
| 4.2.1 甜瓜的选取 |
| 4.2.2 甜瓜的培育 |
| 4.2.3 植物生长信息采集平台的搭建 |
| 4.2.4 可视化高精度无源监测 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 本文主要研究结论 |
| 5.2 本文创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（2）涡流式边缘传感器精密调理电路的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 非接触精密测量的应用场合 |
| 1.2.1 半导体加工 |
| 1.2.2 加速度计和陀螺仪 |
| 1.2.3 微位移平台定位 |
| 1.2.4 设备监测 |
| 1.2.5 光学望远镜的主镜拼接 |
| 1.3 非接触精密位移传感器 |
| 1.3.1 光学位移传感器 |
| 1.3.2 线性编码器 |
| 1.3.3 电容与电涡流传感器 |
| 1.4 位移传感器的性能指标 |
| 1.4.1 量程和非线性 |
| 1.4.2 分辨率与动态范围 |
| 1.4.3 温度稳定性 |
| 1.5 高精度ECDS的研究现状 |
| 1.6 本论文的研究目的和创新性 |
| 1.7 本论文的内容和结构安排 |
| 第2章 ECDS的基础理论和系统设计 |
| 2.1 ECDS的相关理论 |
| 2.1.1 电涡流效应与集肤效应 |
| 2.1.2 ECDS的工作原理 |
| 2.1.3 ECDS的基本模型 |
| 2.1.4 ECDS的分析方法 |
| 2.2 ECDS的基本信号处理电路 |
| 2.2.1 调幅与调频法 |
| 2.2.2 相位法 |
| 2.2.3 交流电桥法 |
| 2.3 ECDS的基本探头设计 |
| 2.3.1 探头的测量形式 |
| 2.3.2 探头面形对阻抗曲线的影响 |
| 2.3.3 线圈及设计工艺的选取 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 涡流式边缘传感器的系统设计 |
| 3.1 边缘传感器的设计方案和难点 |
| 3.1.1 边缘传感器的设计方案 |
| 3.1.2 参数指标和设计难点 |
| 3.2 探头的设计 |
| 3.2.1 材料的选择 |
| 3.2.2 整体结构设计 |
| 3.2.3 探头结构的热仿真分析 |
| 3.2.4 线圈和目标板的设计和制作 |
| 3.3 信号处理电路的设计 |
| 3.3.1 差动电桥 |
| 3.3.2 多通道测量系统 |
| 3.3.3 电源的噪声抑制 |
| 3.3.4 电路器件的老化处理 |
| 3.4 探头的特性分析 |
| 3.4.1 探头的阻抗特性 |
| 3.4.2 探头的热漂移特性 |
| 3.5 边缘传感器的温度补偿 |
| 3.5.1 基本的补偿思路 |
| 3.5.2 电路的补偿方法 |
| 3.5.3 探头的补偿方法 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 ECDS的噪声分析与分辨率的提高 |
| 4.1 ECDS中的噪声分析 |
| 4.1.1 差动结构的电路噪声分析 |
| 4.1.2 电路噪声的测试与结果 |
| 4.2 正弦信号的常用产生方法 |
| 4.2.1 方波滤波 |
| 4.2.2 基于移位寄存器的数字合成方法 |
| 4.2.3 直接数字合成-DDS |
| 4.3 基于LC回路的噪声抑制方法 |
| 4.3.1 正弦信号源的频谱 |
| 4.3.2 LC带通滤波器的设计 |
| 4.4 高分辨率位移传感器样机的设计和测试 |
| 4.4.1 传感器的设计与标定 |
| 4.4.2 信号源噪声对传感器的影响 |
| 4.4.3 传感器的噪声测量和微振动响应测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 ECDS中温度漂移的分析与补偿 |
| 5.1 精密位移传感器的温度漂移的介绍和分析 |
| 5.1.1 精密位移传感器的温度漂移概况 |
| 5.2 比率测量在精密测量中的应用 |
| 5.2.1 ADC中的比率测量 |
| 5.2.2 LVDT中的比率测量 |
| 5.2.3 电涡流传感器中的比率测量 |
| 5.2.4 比率测量的误差对传感器的影响 |
| 5.3 ECDS中电桥电路的温度漂移补偿 |
| 5.3.1 ECDS中电桥电路的的温度漂移分析 |
| 5.3.2 补偿通道的设计 |
| 5.3.3 电路热漂移的自校正 |
| 5.3.4 补偿的进一步优化 |
| 5.4 实验设计和结果讨论 |
| 5.4.1 测试系统的设计 |
| 5.4.2 温度漂移测试实验 |
| 5.5 实验结果的讨论与分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 基于采样保持可应用于ECDS的同步检幅电路 |
| 6.1 同步解调在弱信号检测中的作用 |
| 6.1.1 噪声与噪声带宽 |
| 6.1.2 同步解调提高检测系统的信噪比 |
| 6.2 基于采样保持的同步解调方法 |
| 6.2.1 工作原理 |
| 6.2.2 电路性能的分析 |
| 6.2.3 多通道采样保持同步解调系统的设计 |
| 6.3 实验设计与讨论 |
| 6.3.1 动态特性测试 |
| 6.3.2 谐波对比实验 |
| 6.3.3 在ECDS中的性能测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 边缘传感器的测试标定和共焦维持实验 |
| 7.1 边缘传感器的参数标定 |
| 7.1.1 灵敏度和非线性 |
| 7.1.2 分辨率、精度和重复性 |
| 7.1.3 温度系数的标定 |
| 7.1.4 传感器的标定结果汇总 |
| 7.2 边缘传感器的性能测试 |
| 7.2.1 温度稳定性测试 |
| 7.2.2 长时间稳定性测试 |
| 7.3 LAMOST小系统共焦维持实验 |
| 7.3.1 拼接镜共焦维持的原理 |
| 7.3.2 测试系统的建立 |
| 7.3.3 闭环系统验证 |
| 7.3.4 共焦维持测试 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 工作总结 |
| 8.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（3）基于腐蚀大数据技术的含Cr低合金钢耐蚀性能调控研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 材料基因工程模式下先进耐蚀材料研发 |
| 2.1.1 高通量材料计算方法研究进展 |
| 2.1.2 高通量材料制备与表征技术研究 |
| 2.1.3 材料服役行为高效评价与预测技术 |
| 2.2 材料腐蚀大数据理论基础及其技术体系 |
| 2.2.1 材料腐蚀大数据理论基础 |
| 2.2.2 材料腐蚀大数据关键技术体系 |
| 2.2.3 机器学习技术在腐蚀学科中的应用 |
| 2.3 高品质低合金结构钢耐蚀性能调控研究 |
| 2.3.1 高品质低合金结构钢耐蚀性能调控原则 |
| 2.3.2 Cr、Sn及Mo合金化对低合金钢耐蚀性能的影响 |
| 2.3.3 晶粒细化对低合金结构钢耐蚀性能的影响 |
| 2.3.4 阴极相对低合金结构钢耐蚀性的影响 |
| 2.4 本文研究思路 |
| 3 Cr元素调控低合金钢腐蚀数据积累及腐蚀机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 材料及试样 |
| 3.2.2 户外暴晒试验 |
| 3.2.3 表面表征 |
| 3.3 试验结果 |
| 3.3.1 不同Cr元素含量的腐蚀传感器相对电流强度分析 |
| 3.3.2 不同Cr元素含量低合金钢腐蚀形貌及点蚀行为分析 |
| 3.3.3 不同Cr元素含量低合金钢锈层成分及物相分析 |
| 3.4 分析讨论 |
| 3.4.1 Cr对耐蚀低合金钢锈层演变机制的影响 |
| 3.4.2 Cr元素对耐蚀低合金钢腐蚀行为的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 Sn、Mo调控含Cr低合金钢腐蚀数据积累及腐蚀机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验方法 |
| 4.2.1 材料及试样 |
| 4.2.2 户外暴晒试验 |
| 4.2.3 表面表征 |
| 4.3 试验结果 |
| 4.3.1 Mo及Sn元素对含Cr低合金结构钢腐蚀大数据影响分析 |
| 4.3.2 Mo及Sn元素对含Cr低合金结构钢点蚀行为影响分析 |
| 4.3.3 Mo及Sn元素对含Cr低合金结构钢锈层的行为影响分析 |
| 4.4 分析讨论 |
| 4.4.1 Mo元素及Sn元素的影响机理分析 |
| 4.4.2 耐蚀性演变及大数据评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 晶粒度调控对含Cr低合金钢耐蚀性影响及腐蚀机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 材料制备及表征 |
| 5.2.2 周期浸泡试验 |
| 5.2.3 形貌表征 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 材料组织结构分析 |
| 5.3.2 腐蚀大数据采集结果 |
| 5.3.3 腐蚀形貌及锈层分析 |
| 5.4 分析讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 M-A组元调控对含Cr低合金钢耐蚀性的影响及腐蚀机理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.2.1 材料制备 |
| 6.2.2 浸泡试验 |
| 6.2.3 大数据采集试验 |
| 6.2.4 形貌表征及分析 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 不同等温时间下试验钢组织及结构表征 |
| 6.3.2 不同等温时间下试验钢早期腐蚀形貌 |
| 6.3.3 不同等温时间下试验钢大数据采集试验 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 基于机器学习的耐蚀低合金钢跨尺度数据挖掘研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 模型及方法 |
| 7.2.1 人工神经网络模型 |
| 7.2.2 支持向量机模型 |
| 7.2.3 随机森林模型 |
| 7.2.4 深度学习模型 |
| 7.2.5 皮尔逊相关系数 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 基于机器学习的环境腐蚀起源关系挖掘 |
| 7.3.2 基于机器学习的微合金成分因素与腐蚀速率关系挖掘 |
| 7.3.3 基于机器学习的微观结构因素与腐蚀速率关系挖掘 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）用于水下钢结构腐蚀检测的蛇形机器人研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的意义 |
| 1.2 海洋钻井平台钢结构受腐蚀类型与检测方式分类 |
| 1.2.1 海洋钻井平台钢结构的受腐蚀类型 |
| 1.2.2 海洋钻井平台钢结构受腐蚀程度的检测方式 |
| 1.3 水下检测机器人研究现状 |
| 1.3.1 框架式水下检测机器人研究现状 |
| 1.3.2 流线型水下检测机器人研究现状 |
| 1.4 水下机器人技术研究现状 |
| 1.4.1 对转螺旋桨推进技术 |
| 1.4.2 机器人模块化设计 |
| 1.4.3 磁力耦合器传动技术 |
| 1.4.4 水下机器人测控技术 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第2章 水下蛇形机器人总体结构 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 总体设计方案 |
| 2.3 水下蛇形机器人的总体参数确定 |
| 2.3.1 水下机器人形体设计及材料的选择 |
| 2.3.2 水下机器人运动阻力分析计算 |
| 2.3.3 水下机器人驱动系统的选择与推进器布置方式确定 |
| 2.3.4 水下机器人的模块化设计方案 |
| 2.3.5 水下机器人重心和浮心的计算与调整 |
| 2.4 水下蛇形机器人的模块化设计 |
| 2.4.1 水下蛇形机器人观测模块设计 |
| 2.4.2 水下蛇形机器人负载模块设计 |
| 2.4.3 水下蛇形机器人电源模块设计 |
| 2.4.4 水下蛇形机器人主推进模块设计 |
| 2.4.5 水下蛇形机器人辅助推进模块设计 |
| 2.4.6 水下蛇形机器人可转向连接模块设计 |
| 2.4.7 水下机器人总体装配图 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 水下蛇形机器人驱动系统结构 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 推进器选型与螺旋桨设计 |
| 3.2.1 推进器选型 |
| 3.2.2 螺旋桨设计 |
| 3.3 尾部对转传动系统 |
| 3.3.1 传动系统方案设计 |
| 3.3.2 传动系统结构设计 |
| 3.4 磁耦合动密封系统 |
| 3.4.1 磁耦合动密封系统结构设计 |
| 3.4.2 磁耦合动密封系统转矩校核 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 水下蛇形机器人控制系统 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 水下机器人控制系统总体设计方案 |
| 4.3 水下机器人水上控制箱部分 |
| 4.3.1 直流载波通信模块 |
| 4.3.2 整流模块 |
| 4.3.3 视频信息解调模块 |
| 4.3.4 信息显示模块 |
| 4.3.5 无线手柄选型 |
| 4.3.6 无线信号接收模块 |
| 4.4 水下机器人本体部分 |
| 4.4.1 总控模块 |
| 4.4.2 CAN总线收发模块 |
| 4.4.3 传感器模块 |
| 4.4.4 整流模块 |
| 4.4.5 视频信号调制模块 |
| 4.4.6 电机驱动模块 |
| 4.4.7 超声波探测模块 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 水下蛇形机器人仿真 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 webots仿真平台 |
| 5.3 水下蛇形机器人仿真 |
| 5.3.1 水下蛇形机器人建模 |
| 5.3.2 水下蛇形机器人控制器设计 |
| 5.3.3 水下蛇形机器人运动控制仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间参与项目和研究成果 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）基于振动式采摘的枸杞植株生物力学关键特性研究（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 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第二章 枸杞植株各器官生物力学特性研究 |
| 2.1 各品种枸杞力学特征区间的构建 |
| 2.2 果梗～果蒂处力学特征差异性分析 |
| 2.3 各品种成熟果物理外观尺寸特征区间的构建 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 枸杞植株各器官力学特性影响因素分析 |
| 3.1 成熟度对结合力的影响 |
| 3.2 各器官断裂机理研究 |
| 3.3 果实质量、采摘温度及果实在枝条上位置对结合力影响因素分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 枸杞成熟果宏观力学特性研究 |
| 4.1 枸杞果实宏观抗压特性指标 |
| 4.2 枸杞成熟果抗压特性指标统计分析 |
| 4.3 枸杞成熟果宏观抗压特性影响因素分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 枸杞果实细观质地品质研究 |
| 5.1 不同成熟度枸杞果实细观质地特征评价指标 |
| 5.2 不同成熟度枸杞果实质地特征参数 |
| 5.3 枸杞果实质地特征影响因素分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（6）加速度式涡街抗振探头设计与两相测量研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1 章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 涡街流量计管路抗振动研究现状 |
| 1.2.2 涡街检测技术研究现状 |
| 1.2.3 MEMS传感器加速度测量研究现状 |
| 1.2.4 涡街两相测量研究现状 |
| 1.3 课题提出及研究意义 |
| 1.4 课题研究内容与创新点 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 课题研究的创新点 |
| 1.5 章节安排 |
| 第2 章 加速度式涡街检测原理及管路抗振动 |
| 2.1 涡街流量计及其检测原理 |
| 2.1.1 卡门涡街现象 |
| 2.1.2 涡街流量计检测原理 |
| 2.2 涡街测量中管路振动理论分析 |
| 2.2.1 涡街测量中管路振动现象 |
| 2.2.2 涡街管路固有频率测量 |
| 2.3 基于加速度测量的涡街检测原理 |
| 2.3.1 MEMS加速度传感器测量原理 |
| 2.3.2 基于加速度测量的涡街检测原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3 章 加速度式涡街探头结构设计与优化 |
| 3.1 加速度式涡街探头结构 |
| 3.2 基于CFX的涡街探头尺寸优化 |
| 3.2.1 流体流动分析基本原理 |
| 3.2.2 基于涡街探头的CFD分析 |
| 3.3 加速度式涡街探头的有限元模态分析 |
| 3.3.1 模态分析的基本原理 |
| 3.3.2 涡街探头模态分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4 章 加速度式涡街检测系统设计与优化 |
| 4.1 涡街检测系统设计方案 |
| 4.1.1 数字式检测系统 |
| 4.1.2 模拟式检测系统 |
| 4.2 MEMS加速度传感器选型 |
| 4.3 涡街检测系统信号采集电路设计与优化 |
| 4.4 涡街检测系统探头壳体设计与优化 |
| 4.5 涡街探头封装 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5 章 基于加速度探头的涡街抗振分析与单相测量实验研究 |
| 5.1 管路振动特性研究 |
| 5.1.1 管路振动试验平台及振动信号采集系统 |
| 5.1.2 纯振动情况下的管路振动实验 |
| 5.1.3 管路系统共振研究 |
| 5.2 单相涡街信号分析与涡街抗振特性研究 |
| 5.2.1 气相流量标定装置及涡街信号采集系统 |
| 5.2.2 单相涡街测量及信号分析 |
| 5.2.3 加速度式涡街探头抗振特性研究 |
| 5.3 加速度式涡街探头单相测量特性研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6 章 基于加速度探头的两相涡街测量实验研究 |
| 6.1 雾状流实验平台 |
| 6.2 两相涡街信号分析与测量特性研究 |
| 6.2.1 两相涡街信号分析 |
| 6.2.2 两相涡街测量特性研究 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7 章 总结与展望 |
| 7.1 课题总结 |
| 7.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）一种地下电力隧道机器人控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源、背景及意义 |
| 1.2 电缆隧道巡检机器人国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 电缆隧道巡检机器人机械结构设计 |
| 2.1 电缆隧道内部环境建模分析 |
| 2.2 电缆隧道巡检机器人巡检需求和指标 |
| 2.3 电缆隧道巡检机器人总体结构设计 |
| 2.4 电缆隧道巡检机器人运动底盘结构设计 |
| 2.4.1 底盘运动方式选择 |
| 2.4.2 运动底盘机械结构设计 |
| 2.5 电缆隧道巡检机器人机械臂云台结构设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 电缆隧道巡检机器人运动学与动力学分析 |
| 3.1 运动底盘运动学分析 |
| 3.2 运动底盘动力学分析 |
| 3.2.1 运动底盘爬坡动力学分析 |
| 3.2.2 运动底盘转向动力学分析 |
| 3.3 运动底盘动力学仿真 |
| 3.3.1 运动底盘仿真模型的建立 |
| 3.3.2 运动底盘动力学仿真及结果分析 |
| 3.4 机械臂运动学分析 |
| 3.4.1 机械臂前向运动学方程的建立 |
| 3.4.2 机械臂逆向运动学求解 |
| 3.5 机械臂动力学分析 |
| 3.5.1 牛顿-欧拉法逆动力学建模 |
| 3.5.2 机械臂逆动力学仿真分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 电缆隧道巡检机器人运动控制算法设计 |
| 4.1 电机工作原理和数学模型的建立 |
| 4.1.1 电机工作原理 |
| 4.1.2 电机数学模型建立 |
| 4.2 巡检机器人底盘运动控制算法设计 |
| 4.2.1 运动底盘驱动装置选型 |
| 4.2.2 双闭环PID控制器介绍 |
| 4.2.3 运动底盘双闭环PID控制器算法设计 |
| 4.3 云台机械臂运动控制算法设计 |
| 4.3.1 云台机械臂驱动装置选型 |
| 4.3.2 基于前馈补偿的PID控制器介绍 |
| 4.3.3 基于前馈补偿的云台机械臂双闭环PID控制器设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 电缆隧道巡检机器人控制系统设计及样机测试实验 |
| 5.1 巡检机器人控制系统硬件设计 |
| 5.1.1 控制系统硬件总体设计 |
| 5.1.2 控制系统硬件组成 |
| 5.2 巡检机器人控制系统软件设计 |
| 5.2.1 控制系统软件总体设计 |
| 5.2.2 控制系统ARM控制板软件组成 |
| 5.2.3 控制系统远程监控端软件 |
| 5.3 巡检机器人样机测试实验 |
| 5.3.1 巡检机器人样机搭建 |
| 5.3.2 巡检机器人底盘运动实验 |
| 5.3.3 巡检机器人机械臂运动实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 本文主要工作与结论 |
| 6.2 后续研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果 |
（8）变电站智能巡检车的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第二章 变电站智能巡检车的整体设计方案 |
| 2.1 微处理器选型 |
| 2.2 驱动执行机构选型 |
| 2.3 避障传感器选型 |
| 2.4 方向控制与定位方式的选择 |
| 2.5 通讯方式选择 |
| 2.6 图像采集方式选择 |
| 2.7 变电站智能巡检车的总体设计 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 变电站智能巡检车系统软件设计 |
| 3.1 避障模块的软件设计 |
| 3.2 WIFI无线通讯软件设计 |
| 3.3 导航定位控制系统软件设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 变电站智能巡检车硬件电路设计 |
| 4.1 信号隔离电路 |
| 4.2 电机控制模块 |
| 4.3 电源模块 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 变电站智能巡检车与变电站智能环境监控系统的融合 |
| 5.1 变电站智能环境监控系统 |
| 5.2 变电站智能巡检车控制系统与变电站智能环境监控系统的接入 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 调试与分析 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）壳段厚度在位激光三角测量技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景、研究目的和意义 |
| 1.2 壳段厚度测量方法研究现状 |
| 1.2.1 基于超声波的壳段厚度测量方法 |
| 1.2.2 基于激光三角法的壳段厚度测量方法 |
| 1.2.3 基于双目结构光的壳段厚度测量方法 |
| 1.2.4 壳段厚度测量仪器性能对比 |
| 1.3 激光三角测量技术中误差处理及位姿检测方法研究现状 |
| 1.3.1 激光三角法原理性测量误差补偿技术 |
| 1.3.2 激光位移传感器在位空间姿态检测技术 |
| 1.3.3 非线性信号滤波技术及其在激光检测中的应用 |
| 1.4 基于激光位移传感器的壳段厚度在位测量技术存在的问题 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 基于激光三角法的壳段壁厚在位测量原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 壳段壁厚在位测量的基本原理 |
| 2.3 装配误差对壳段壁厚测量精度的影响 |
| 2.3.1 传感器测量线偏置对厚度测量精度的影响 |
| 2.3.2 对射激光束不共线对厚度测量精度的影响 |
| 2.4 考虑壳段表面特征的激光位移传感器测量模型 |
| 2.4.1 复杂物面的激光散射现象 |
| 2.4.2 考虑散射效应的激光三角测量模型 |
| 2.5 壳段表面形状对壁厚测量精度的影响 |
| 2.5.1 倾斜曲面对激光传感器测量精度的影响 |
| 2.5.2 倾斜曲面对壳段厚度测量精度的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 壳段壁厚在位测量偏置误差分离方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 壳段厚度测量中偏置误差的分类 |
| 3.3 双偏置参数壳段厚度在位测量模型 |
| 3.3.1 测量模型的建立 |
| 3.3.2 基于差分进化算法的模型求解 |
| 3.4 双偏置参数壳段厚度在位测量模型仿真分析 |
| 3.4.1 算法抗噪性能分析 |
| 3.4.2 不同偏置角度和偏心量误差下算法求解结果 |
| 3.5 基于蒙特卡洛法的测量不确定度分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 厚度测量中对射激光束共线性视觉检测方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于双分光镜的激光束方向测量原理 |
| 4.2.1 激光束在双分光镜中的传播规律 |
| 4.2.2 图像坐标系下双激光束位姿的计算方法 |
| 4.3 椭圆光斑中心提取算法 |
| 4.3.1 椭圆光斑中心提取算法分析 |
| 4.3.2 基于拉格朗日分解的最优边界值提取 |
| 4.3.3 光斑边界提取算法性能分析 |
| 4.3.4 椭圆光斑中心拟合方法性能分析 |
| 4.4 对射激光共线性检测方法的不确定度分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 数据去噪处理及厚度测量实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 测量信号的模态分解机理 |
| 5.2.1 经验模态分解算法原理及其改进 |
| 5.2.2 变分模态分解算法原理及其改进 |
| 5.2.3 改进模态分解算法的性能仿真分析 |
| 5.3 厚度测量数据的复合模态分解去噪方法 |
| 5.3.1 基于Hellinger距离的噪声抑制策略 |
| 5.3.2 算法性能的仿真分析 |
| 5.4 实验结果及分析 |
| 5.4.1 对射激光束共线性测量实验 |
| 5.4.2 传感器间距标定实验 |
| 5.4.3 壳段厚度在位测量模型验证实验 |
| 5.4.4 壳段厚度测量及数据去噪处理实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）基于超声辐射力场的多模微操纵理论与实践研究（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 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 微操纵技术的研究现状及其发展趋势 |
| 1.2.1 微操纵机理逐步明晰,理论体系日益完善 |
| 1.2.2 接触式操纵已趋成熟,正朝实用化方向迈进 |
| 1.2.3 新型方法不断涌现,微操纵技术进一步发展 |
| 1.2.4 非接触操纵已成主流,声操纵技术优势明显 |
| 1.3 声操纵技术的研究现状及其发展趋势 |
| 1.3.1 研究现状及其发展趋势 |
| 1.3.2 技术瓶颈与挑战分析 |
| 1.4 本文研究内容及其章节安排 |
| 第二章 任意声场中多散射体声辐射力的通用理论表达 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 流体媒质中声波的传播机理 |
| 2.2.1 一阶摄动理论下波动方程的建立 |
| 2.2.2 球坐标系下波动方程的求解 |
| 2.3 多散射体散射声场的计算 |
| 2.3.1 声场的谐函数展开模型 |
| 2.3.2 多散射体散射声场的通用理论表达 |
| 2.4 多散射体声辐射力的计算 |
| 2.4.1 二阶摄动理论下声辐射力通用计算框架 |
| 2.4.2 多散射体声辐射力的通用理论表达 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 单声波参数异步调控下的微构件声操纵技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 三维半空间内声场合成计算与仿真 |
| 3.3 基于单声波参数异步调控的微构件声操纵 |
| 3.3.1 基于声辐射力场的微构件俘获 |
| 3.3.2 声波幅值调控下的微构件拾取 |
| 3.3.3 声波相位调控下的微构件平移 |
| 3.4 实验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 多声波参数协同调控下的微构件对声操纵技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微构件对的声辐射力计算 |
| 4.3 基于声波参数协同调控的微构件对声操纵 |
| 4.3.1 声波参数协同调控策略 |
| 4.3.2 微构件对的声操纵 |
| 4.4 实验研究 |
| 4.4.1 微构件对的相互移动 |
| 4.4.2 微构件对的相对移动 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 面向多模声操纵的变区域局部声场合成控制技术 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 局部声场合成控制的理论计算 |
| 5.2.1 局部合成目标声场的理论建模 |
| 5.2.2 声场合成区域边界控制点声压的求解 |
| 5.2.3 基于逆滤波的阵列声源激励信号求解 |
| 5.3 变区域局部声场的合成控制 |
| 5.3.1 大区域局部声场的合成控制 |
| 5.3.2 小区域局部声场的精细化合成控制 |
| 5.4 实验研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于局部声场合成的非球形微构件姿态无级调控技术 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于T矩阵的非球形微构件声辐射力矩计算 |
| 6.3 基于局部声场合成的非球形微构件姿态无级调控 |
| 6.3.1 强约束高匹配目标声场的合成 |
| 6.3.2 非球形微构件姿态的无级声调控 |
| 6.4 实验研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 基于机器视觉伺服的自动化多模声操纵系统及实验研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 基于机器视觉伺服的自动化声操纵系统 |
| 7.2.1 系统总体方案 |
| 7.2.2 关键模块的开发 |
| 7.2.3 系统的集成 |
| 7.3 实验研究 |
| 7.3.1 声操纵精度与定位精度分析研究 |
| 7.3.2 微构件大范围的自动化声输运 |
| 7.3.3 微构件对间距的自动化声调控 |
| 7.3.4 非球形微构件姿态的自动化无级声调整 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 工作总结 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果与参加的科研项目 |
四、4mm直径的迷你温湿度探头和温湿度记录机器人（论文参考文献）
- [1]可视化监测植物生长的高精度无源传感器的研究[D]. 赵晨. 浙江大学, 2021(01)
- [2]涡流式边缘传感器精密调理电路的研究[D]. 赵国锋. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [3]基于腐蚀大数据技术的含Cr低合金钢耐蚀性能调控研究[D]. 杨小佳. 北京科技大学, 2021(08)
- [4]用于水下钢结构腐蚀检测的蛇形机器人研究[D]. 李海龙. 山东大学, 2020(12)
- [5]基于振动式采摘的枸杞植株生物力学关键特性研究[D]. 李乐凯. 宁夏大学, 2020(03)
- [6]加速度式涡街抗振探头设计与两相测量研究[D]. 王伟. 天津大学, 2019(01)
- [7]一种地下电力隧道机器人控制系统研究[D]. 林日. 重庆邮电大学, 2019(02)
- [8]变电站智能巡检车的设计[D]. 王志翔. 青岛大学, 2019(03)
- [9]壳段厚度在位激光三角测量技术研究[D]. 李加福. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [10]基于超声辐射力场的多模微操纵理论与实践研究[D]. 邓双. 浙江大学, 2018(08)