玻璃基板在光电共封装技术中的应用

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作者 陈俊伟 魏来 +3 位作者 杨斌 樊嘉杰 崔成强 张国旗 《电子与封装》 2025年第7期44-54,共11页

人工智能和高性能计算对数据传输带宽与能效的需求不断上升,而传统铜互连技术存在信号衰减、功耗高和延迟大等局限。光电共封装技术通过实现光子集成电路与电子集成电路的异质集成,为突破电互连瓶颈提供了新途径。重点分析玻璃基板作为... 人工智能和高性能计算对数据传输带宽与能效的需求不断上升,而传统铜互连技术存在信号衰减、功耗高和延迟大等局限。光电共封装技术通过实现光子集成电路与电子集成电路的异质集成,为突破电互连瓶颈提供了新途径。重点分析玻璃基板作为中介层材料在光电共封装技术中的关键作用,阐述其低介电损耗、高热稳定性、宽光谱透明性及与光波导工艺兼容的优势。对玻璃基板光波导的离子交换制备技术、光电协同架构设计及前沿研究机构提出的典型方案进行系统讨论,同时评估玻璃基板光电共封装在制造良率、散热管理和标准化协同方面所面临的挑战,并预测其在数据中心等领域的应用潜力。 展开更多

关键词 玻璃基板 光电共封装 光波导集成 异构集成 高密度互连

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国内外增材制造标准建设现状及分析 被引量：2

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作者 周祁杰 郭丹 +7 位作者 叶志鹏 杨永强 王迪 冷杰武 薛莲 张楚琦 胡湘洪 李骞 《电焊机》 2024年第4期1-12,共12页

为规范和指导增材制造技术的发展以及推动国内增材制造标准建设,介绍了由ISO/TC 261与ASTM F42联合发布的国外标准体系框架,以及由全国增材制造标准化技术委员会SAC/TC562发布的国内增材制造标准体系框架,并结合现有标准框架对国际标准... 为规范和指导增材制造技术的发展以及推动国内增材制造标准建设,介绍了由ISO/TC 261与ASTM F42联合发布的国外标准体系框架,以及由全国增材制造标准化技术委员会SAC/TC562发布的国内增材制造标准体系框架,并结合现有标准框架对国际标准化组织(ISO)增材制造标准、美国材料实验协会(ASTM)增材制造标准、国际自动机工程师学会(SAE)增材制造标准,以及国内增材制造国家标准、行业标准、地方标准、团体标准展开分类和研究。同时结合增材制造标准体系建设、质量认证、政策规划、行业应用等对国内外现有的增材制造标准展开了全面的对比分析。结果表明,ISO发布的增材制造标准大多为通用标准,而ASTM和SAE则以专用标准为主。国内方面,国家标准以关键技术标准为主,而行业标准则集中在航空航天、医疗器械等领域。标准建设方面国内标准更关注特定工艺、材料等而国外标准则涉及到资质认可和制造规范的要求。 展开更多

关键词 增材制造 标准体系 标准分类 政策规划

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熔金属选区激光熔化技术研究进展 被引量：2

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作者 吴世亮 王素娟 王海涛 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1217-1228,共12页

近年来,难熔金属研究的逐步深入,传统工艺难以满足制备难熔金属及其复杂结构的需求。鉴于难熔金属材料的高熔点和优异的高温力学性能,将其与选区激光熔化技术相结合,将为难熔金属的设计提供更大的空间与可加工性。本文对难熔金属材料的... 近年来,难熔金属研究的逐步深入,传统工艺难以满足制备难熔金属及其复杂结构的需求。鉴于难熔金属材料的高熔点和优异的高温力学性能,将其与选区激光熔化技术相结合,将为难熔金属的设计提供更大的空间与可加工性。本文对难熔金属材料的选区激光熔化技术进行了总结,按照材料分类,对钨合金、多孔钽、钼合金以及难熔高熵合金进行评述。因为选区激光熔化成型难熔金属过程对合金成分和加工参数等较敏感,故总结了这些因素对工艺控制和零件质量的影响。最后,归纳了当前研究的优势和不足,并对今后的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 难熔金属 选区激光熔化 钨合金 多孔钽 难熔高熵合金

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晶体塑性变形机理及其数值模拟方法的研究进展 被引量：1

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作者 赵帅 王素娟 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第2期99-107,共9页

对晶体塑性有限元数值模拟的应用状况进行了研究,描述了晶体塑性理论、晶体塑性变形机理、硬化机制等算法。同时关注了电子背散射衍射(electron backscatter diffraction,EBSD)技术在晶体学织构测量与分析中的应用优势,采用衍射图案准... 对晶体塑性有限元数值模拟的应用状况进行了研究,描述了晶体塑性理论、晶体塑性变形机理、硬化机制等算法。同时关注了电子背散射衍射(electron backscatter diffraction,EBSD)技术在晶体学织构测量与分析中的应用优势,采用衍射图案准确掌握晶体结构与取向等信息,为晶体塑性有限元数值模拟提供精确的数据输入。因此,对现有的晶体塑性理论、参数获取方式、衍射图像分析方法进行了总结。目前,晶体塑性有限元数值模拟经过大量的检验,证明了该方法在模拟金属塑性变形机理中的有效性,并广泛应用于探究材料塑性变形机理的研究中。依据系统的晶体塑性有限元数值模拟研究框架开展论述,以期全面了解晶体塑性有限元在加工中的研究进展,为高性能材料设计、优化和实际应用提供新的思路。 展开更多

关键词 电子背散射衍射 塑性变形机理 晶体塑性理论 晶体塑性有限元 晶体织构

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基于空耦换能器的碳纤维增强环氧树脂编织复合材料激光超声检测技术 被引量：13

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作者 刘旭 吴俊伟 +5 位作者 何勇 袁懋诞 邓丽军 张永康 曾吕明 纪轩荣 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2822-2831,共10页

激光超声技术具有无需耦合剂、快速及高分辨等特点,适用于各向异性碳纤维增强树脂编织复合材料的缺陷检测。运用有限元法分析了激励位置和编织结构对激光点源激发超声波信号的影响,获得了弹性波在材料内部的传播规律以及能量分布特征,... 激光超声技术具有无需耦合剂、快速及高分辨等特点,适用于各向异性碳纤维增强树脂编织复合材料的缺陷检测。运用有限元法分析了激励位置和编织结构对激光点源激发超声波信号的影响,获得了弹性波在材料内部的传播规律以及能量分布特征,并采用1 MHz空气耦合换能器搭建了一套小型化、低成本的非接触激光超声C扫描成像系统,开展了斜纹和缎纹碳纤维增强树脂编织复合材料的近表微结构和内部缺陷检测实验。结果表明,基于空气耦合换能器的激光超声成像可以高精度地再现碳纤维增强树脂编织复合材料的近表树脂囊、碳纤维束形状、取向、尺寸及其内部缺陷等空间分布特征,有望为航空复合材料提供一种原位的微结构表征和缺陷检测方法。 展开更多

关键词 编织复合材料 激光超声 空耦换能器 无损检测 缺陷

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基于Transformer的生成对抗网络的柔印标签在线检测

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作者 龙进良 蓝学深 +4 位作者 蔡念 燕舒乐 肖盼 许少秋 周映红 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第11期306-315,共10页

为了及时把控柔印标签的生产质量,融合Transformer设计了一种生成对抗网络,提出了一种柔印标签在线检测方法。为了解决实际生产中缺陷样品稀少、样本分布不均的问题,提出了一种新颖的噪声添加方案模拟缺陷样本,仅使用合格的柔印标签样... 为了及时把控柔印标签的生产质量,融合Transformer设计了一种生成对抗网络,提出了一种柔印标签在线检测方法。为了解决实际生产中缺陷样品稀少、样本分布不均的问题,提出了一种新颖的噪声添加方案模拟缺陷样本,仅使用合格的柔印标签样本训练模板生成器。结合跳连接和Transformer block设计了一种生成对抗网络,以及相应的损失函数,以提高生成器对模板的表示能力。设计了一种基于自适应阈值的缺陷评估方案实现柔印标签检测。实验结果表明,提出的检测方法可以在每个样本38 ms的合理检测时间下,达到2.23%平均误检率、0%平均漏检率、0.983 F1-score的检测性能,在数据集上优于现有异常检测深度学习方法。 展开更多

关键词 图像处理 缺陷检测 生成对抗网络 柔印标签 随机噪声

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光子晶体微环腔模式分裂效应角度传感器

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作者 黄世豪 董永超 +2 位作者 张帅 徐高平 王晗 《激光杂志》 北大核心 2025年第4期7-14,共8页

提出并仿真实现了一种基于光子晶体微环腔模式分裂效应的角度传感方法。通过对微环腔内径进行正弦调制,能够有效控制模式分裂的形成和调整其大小。仿真结果显示,在微环腔转动时,耦合输出的反射谱发生规律性偏移,且在周期性角度内呈现唯... 提出并仿真实现了一种基于光子晶体微环腔模式分裂效应的角度传感方法。通过对微环腔内径进行正弦调制,能够有效控制模式分裂的形成和调整其大小。仿真结果显示,在微环腔转动时,耦合输出的反射谱发生规律性偏移,且在周期性角度内呈现唯一性,在间隔周期角度时呈现出重复性,结合这两个规律性质可实现在全周角范围内的角度传感。此外,研究还探讨了调制幅度和微腔外径对角度传感性能的影响。在调制幅度为2.5~400 nm的范围内,随着调制幅度的增大,角度传感灵敏度呈现先增后减的趋势,且在调制幅度为200 nm时达到最大,角度传感灵敏度为0.081/°。同样,在外径为2.8~3.6μm的范围内,随着外径的增加,角度传感灵敏度也呈现先增后减的趋势,并在外径为3.1μm时达到最大值,角度传感灵敏度为0.115/°。所设计的传感装置结构紧凑、易于集成,制造成本低,具备抗电磁干扰以及抗环境干扰能力,适用于精密传感和微纳设备的集成应用。 展开更多

关键词 角度传感 回音壁模式 光子晶体微环腔 模式分裂效应 反射谱

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新型超声换能器在生物医学领域的研究进展 被引量：1

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作者 王超 程中文 +4 位作者 吴俊伟 文学 陈燕 曾吕明 纪轩荣 《广东工业大学学报》 2025年第1期1-14,共14页

超声换能器作为生物医学超声系统的核心部件,其性能直接决定诊断和治疗效果。近年来,随着生物医学技术的发展,对高性能超声换能器的需求日益增长。本文综述了新型超声换能器在生物医学领域的最新研究进展,分析了小型、非接触空气耦合、... 超声换能器作为生物医学超声系统的核心部件,其性能直接决定诊断和治疗效果。近年来,随着生物医学技术的发展,对高性能超声换能器的需求日益增长。本文综述了新型超声换能器在生物医学领域的最新研究进展,分析了小型、非接触空气耦合、透明、柔性、高频阵列以及低功率等不同类型超声换能器的性能特点,探讨了其在生物医学成像、治疗和神经调控等方面的应用前景,并总结了当前面临的挑战,包括换能器声功能材料选择、结构优化以及应用场景多元化等。未来研究应聚焦于新型声功能材料的开发、高性能换能器设计以及跨学科合作,以推动超声换能器技术更好地服务于生物医学应用。 展开更多

关键词 超声换能器 超声成像 超声调控 生物医学

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SiC IGBT在电热耦合应力下的退化及耐压能力研究

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作者 罗镕德 罗遐 +5 位作者 戴宗倍 吴福根 杨少华 石颖 董华锋 方亮 《电子产品可靠性与环境试验》 2025年第3期42-49,共8页

针对商用SiC绝缘栅双极型晶体管(SiC IGBT)可靠性研究不足的现状,通过高温栅偏(HTGB)试验方法对器件施加正负栅偏及高温应力,研究了其退化机制及耐压能力变化。静态参数变化趋势显示,器件呈现阈值电压不稳定性,且负栅压对特性的影响较... 针对商用SiC绝缘栅双极型晶体管(SiC IGBT)可靠性研究不足的现状,通过高温栅偏(HTGB)试验方法对器件施加正负栅偏及高温应力,研究了其退化机制及耐压能力变化。静态参数变化趋势显示,器件呈现阈值电压不稳定性,且负栅压对特性的影响较正栅压更为显著。进一步研究发现,负栅偏试验组中,经120 h HTGB试验后,空穴陷阱捕获能力趋于饱和,阈值电压V_(GE(TH))降至一定程度后趋于稳定,不再显著变化;正栅偏试验组中,阈值电压在特定时间段内出现微弱下降,推测为电子填充近界面氧化物陷阱、暴露更多正电荷所致。HTGB加速试验后,栅极氧化层退化导致器件耐压能力削弱。失效分析结果表明,退化器件的沟道区上方栅极氧化层较JFET区更易发生击穿,与沟道区和单晶硅外延区作为主要工作区域的特性相关。正栅偏时,电子堆积于SiC/SiO_(2)界面;负栅偏时,则引发空穴堆积现象。 展开更多

关键词 SiC绝缘栅双极型晶体管 栅极氧化层 氧化物陷阱 SiC/SiO_(2)界面 耐压能力 失效分析

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基于运动规划的柔性平台往复运动控制研究

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作者 李国鑫 郑军 杨志军 《机电工程技术》 2025年第1期66-70,共5页

柔性平台是一种高速精密运动平台,由于系统中存在柔性铰链,会产生较大的非线性,传统PID算法的控制性能无法充分发挥,影响柔性平台在往复运动中的跟踪精度。因此设计了3阶S规划与自抗扰控制算法(ADRC)相结合的方法,该方法的关键在于引入... 柔性平台是一种高速精密运动平台,由于系统中存在柔性铰链,会产生较大的非线性,传统PID算法的控制性能无法充分发挥,影响柔性平台在往复运动中的跟踪精度。因此设计了3阶S规划与自抗扰控制算法(ADRC)相结合的方法,该方法的关键在于引入运动规划,使系统输入信号更加平滑,不仅可以实现在快速变化的点位上平稳过渡,还能够提高系统的稳定性。同时,ADRC控制利用扩张状态观测器(ESO)的估计和补偿能力,有效地抵消了非线性对系统的影响,进一步提升了运动平台的跟踪性能和精度。这种方法可以有效应对系统的各种不确定性和外部扰动,提高系统的稳定性和控制性能。最后,通过150μm行程的往复运动实验进行了验证,在同样运用3阶S规划的情况下,PID因为系统存在非线性而控制性能较差;ADRC提高了系统的估计补偿能力,实现了精密定位。相比PID,ADRC的50Hz往复运动最大跟踪误差降低了42.1%,75Hz往复运动最大跟踪误差降低了38.3%。 展开更多

关键词 柔性铰链 运动规划 自抗扰控制 扩张状态观测器

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电子器件高精高效制造的若干关键技术研究进展 被引量：3

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作者 陈新 陈云 +2 位作者 杨志军 高健 陈桪 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第19期164-175,共12页

后摩尔时代,多芯片高密度互连是电子器件制造的重要发展方向。针对高密度电子器件的高精高效加工制造难题,凝练了两大类共性技术挑战,包括互连基板等难加工材料海量微结构阵列的高精高效加工技术、执行机构高速高精操作的结构动态优化... 后摩尔时代,多芯片高密度互连是电子器件制造的重要发展方向。针对高密度电子器件的高精高效加工制造难题,凝练了两大类共性技术挑战,包括互连基板等难加工材料海量微结构阵列的高精高效加工技术、执行机构高速高精操作的结构动态优化设计方法等;结合课题组近年来的研究实践,重点对四个细分方向的研究进展进行综述与讨论,包括多芯片高密度互连的海量微纳结构创成新机理、高精高效加工过程的形性协同调控方法与技术、高速机构柔性多体动力学建模与运动优化控制、高速精密运动平台设计与定位精度实时补偿理论与技术等;在此基础上,对相关技术的发展趋势进行分析与展望,将为高密度电子器件加工制造理论与技术体系的不断发展与完善提供重要参考。 展开更多

关键词 微电子器件 高密度互连 微结构阵列加工 结构动态优化 精密运动定位

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基于焦点像素的纤维成分检测多焦面融合成像

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作者 杨宁 杨志军 +2 位作者 王沛森 周全 孙晗 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期50-57,共8页

针对纤维成分显微检测中,单幅成像时视野中重叠纤维失焦模糊的问题,建立基于焦点像素的纤维多焦面融合算法。通过显微检测平台采集Z轴不同聚焦平面处的重叠纤维序列图像,并确定2幅局部最清晰源图像,之后对源图像使用多尺度修正拉普拉斯... 针对纤维成分显微检测中,单幅成像时视野中重叠纤维失焦模糊的问题,建立基于焦点像素的纤维多焦面融合算法。通过显微检测平台采集Z轴不同聚焦平面处的重叠纤维序列图像,并确定2幅局部最清晰源图像,之后对源图像使用多尺度修正拉普拉斯算子计算得到焦点像素,生成初始决策图;通过切片计算生成中间决策图;使用引导滤波器得到最终决策图,再采用近邻距离滤波器分解源图像得到高通和低通图像,最终加权得到融合图像;最后与多模态融合算法、3层分解稀疏融合去噪算法和非下采样连续变换算法进行主客观评估标准相比。结果表明:该融合算法得到的全局纤维边缘信息保留度更好,图像互信息较高且峰值信噪比大。该融合算法处理后的纤维图像达到全局纹理清晰聚焦的效果,能够有效改善局部纤维模糊问题。 展开更多

关键词 近邻距离滤波器 决策图学习 多焦面融合算法 纤维图像 纤维成分显微检测

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高重频飞秒激光加工碳纤维复合材料的热影响研究 被引量：1

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作者 李兆艳 谢小柱 +1 位作者 赖庆 黄亚军 《广东工业大学学报》 CAS 2024年第5期97-104,共8页

碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics,CFRP)的激光定量去除是航空航天工业中结构修复的关键技术。然而,CFRP中碳纤维和环氧树脂性能的巨大差异使得激光加工非常具有挑战性,热损伤一直是CFRP激光加工广泛应用的主要障... 碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics,CFRP)的激光定量去除是航空航天工业中结构修复的关键技术。然而,CFRP中碳纤维和环氧树脂性能的巨大差异使得激光加工非常具有挑战性,热损伤一直是CFRP激光加工广泛应用的主要障碍。为了研究高重频飞秒激光加工对CFRP复合材料的热影响,采用单因素实验方法进行了理论分析和实验验证,分析了激光能量密度、扫描速度和扫描方向对材料烧蚀速率与热影响区的影响规律,并研究了飞秒激光在CFRP上的高精度选区定量去除工艺。结果表明:当工艺参数选择θ=90°,脉宽为290 fs,功率为7 W,频率为100 kHz,扫描速度为300 mm/s,扫描间距为60~80μm时,整体烧蚀表面质量较优,精度(粗糙度)可以达到10μm,去除区域表面热影响区约为33.9μm。 展开更多

关键词 飞秒激光 碳纤维增强复合材料 工艺参数 热影响区 定量去除

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基于柔性铰链微动平台的自抗扰控制方法 被引量：1

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作者 彭皓 杨志军 +1 位作者 蔡炳彧 白有盾 《机床与液压》 北大核心 2024年第8期24-28,共5页

微动平台一般以柔性铰链为导向机构,由于系统固有频率低,会严重限制传统PID算法的控制带宽,影响定位精度。因此,设计自抗扰控制算法(ADRC)将系统未建模动态与外部未知扰动共同视作“总扰动”,通过扩张状态观测器(ESO)进行估计和补偿,提... 微动平台一般以柔性铰链为导向机构,由于系统固有频率低,会严重限制传统PID算法的控制带宽,影响定位精度。因此,设计自抗扰控制算法(ADRC)将系统未建模动态与外部未知扰动共同视作“总扰动”,通过扩张状态观测器(ESO)进行估计和补偿,提高系统的控制带宽。为了充分利用已知的模型信息,设计基于模型的ADRC算法,将柔性铰链标称模型输入到ESO中,进一步提升系统的控制性能。最后,通过10μm行程的点位运动实验进行验证。结果表明:因为控制带宽无法过大而导致PID难以响应,ADRC提高了控制系统带宽,实现了精密定位;模型ADRC进一步提升了响应速度与定位精度。相比ADRC,模型ADRC整定时间缩短了68.1%,最大跟踪误差降低了53.8%,定位精度提升了60.7%。 展开更多

关键词 柔性铰链 微动平台 自抗扰控制 扩张状态观测器

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基于DSP+FPGA的旋转平台自抗扰控制方法

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作者 陈玉崇 杨志军 +3 位作者 彭皓 谢朝政 谢晓涛 姜传星 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第2期98-103,共6页

旋转平台在低速运转过程中易产生非线性摩擦,由于非线性因素的影响,传统PID算法的控制效果远不能满足超精密运动平台定位精度高、响应快速等要求。因此,设计了基于DSP+FPGA的旋转平台自抗扰控制算法(active disturbance rejection contr... 旋转平台在低速运转过程中易产生非线性摩擦,由于非线性因素的影响,传统PID算法的控制效果远不能满足超精密运动平台定位精度高、响应快速等要求。因此,设计了基于DSP+FPGA的旋转平台自抗扰控制算法(active disturbance rejection control,ADRC),利用扩张状态观测器(extend states observer,ESO)对系统内外部未知扰动进行实时估计并予以补偿,提升系统响应速度,增强鲁棒性与抗干扰能力。最后,通过正弦扫描实验进行验证,PID对正弦输入信号无法及时响应,超调明显;ADRC响应迅速,稳态误差波动小。相比PID,ADRC最大跟踪误差降低79.5%,跟踪误差平均值降低65.4%。 展开更多

关键词 旋转平台 DSP FPGA 自抗扰控制

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一阶大时滞系统的滞后时间削弱自抗扰控制 被引量：9

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作者 刘亚超 高健 +1 位作者 钟永彬 张揽宇 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1493-1501,共9页

为了解决一阶大时滞系统的控制难题,提出一种滞后时间削弱的自抗扰控制方法。首先,分析时滞系统中线性自抗扰控制的控制输入与系统反馈在时间轴上的不匹配问题,设计一种新的滞后时间削弱结构;然后,结合自抗扰控制思想,得到滞后时间削弱... 为了解决一阶大时滞系统的控制难题,提出一种滞后时间削弱的自抗扰控制方法。首先,分析时滞系统中线性自抗扰控制的控制输入与系统反馈在时间轴上的不匹配问题,设计一种新的滞后时间削弱结构;然后,结合自抗扰控制思想,得到滞后时间削弱自抗扰控制的闭环结构,用于一阶大时滞系统,利用频域分析说明该方法的稳定性,并总结参数整定规则;最后,将仿真结果与已有算法所得结果进行比较。研究结果表明:滞后时间削弱自抗扰控制对大时滞过程的参数摄动不敏感,相比较于已有的PI-Smith控制、预估自抗扰控制等算法,滞后时间削弱自抗扰控制可以有效改善一阶大时滞对象的控制效果,具有更好的动态性能和控制鲁棒性。 展开更多

关键词 滞后时间削弱 自抗扰控制 大时滞系统

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基于闭环辨识模型的永磁同步直线电机分数阶反馈控制方法 被引量：5

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作者 钟永彬 高健 +1 位作者 冯富原 张揽宇 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第23期2773-2780,2793,共9页

为了提高永磁同步直线电机(PMLSM)的跟随精度,提出了一种基于闭环辨识模型的分数阶反馈控制方法,通过对反馈控制系统误差幅值特性进行特定分数阶次形式的精准调节来有效抑制PMLSM的跟随误差。该方法推导了PMLSM闭环辨识模型,通过误差幅... 为了提高永磁同步直线电机(PMLSM)的跟随精度,提出了一种基于闭环辨识模型的分数阶反馈控制方法,通过对反馈控制系统误差幅值特性进行特定分数阶次形式的精准调节来有效抑制PMLSM的跟随误差。该方法推导了PMLSM闭环辨识模型,通过误差幅值特性分析,确定了分数阶超前-滞后补偿器参数选定方法,以实现分数阶反馈控制系统对PMLSM控制频域特性的准确描述,进而提高PMLSM辨识精度及控制性能。采用所提方法在PMLSM龙门运动平台上进行辨识方法和不同运动规划的跟踪实验及圆轨迹运动实验的验证,实验结果表明,该闭环辨识方法能有效抑制外界对辨识信号的干扰,所建立的闭环辨识模型准确性高;相较于PID控制方法,所提分数阶反馈控制方法能够大幅减小PMLSM跟随误差,对于不同运动规划,跟随误差的均方根误差值减小至少82.47%,验证了所提方法可有效提高PMLSM跟踪精度。 展开更多

关键词 永磁同步直线电机 跟随精度 闭环辨识 分数阶反馈控制 频域特性调节

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红外光学微结构表面的高效自适应飞刀切削 被引量：1

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作者 李佩铮 杜雪 +2 位作者 孙占文 王素娟 徐诗俊 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第15期1845-1856,共12页

为了实现红外光学微结构表面的高效、高精度、低损伤加工,提出了一种超精密自适应飞刀切削方法,并进行了实验验证。根据飞刀切削的运动学特性,建立了飞刀切削塑性加工模型。以最大切屑厚度始终小于脆塑转变临界为原则,根据微结构表面的... 为了实现红外光学微结构表面的高效、高精度、低损伤加工,提出了一种超精密自适应飞刀切削方法,并进行了实验验证。根据飞刀切削的运动学特性,建立了飞刀切削塑性加工模型。以最大切屑厚度始终小于脆塑转变临界为原则,根据微结构表面的局部形貌特征,采用迭代算法规划出具有动态变化进给速度的刀具轨迹。最后,将所提出方法与传统飞刀切削方法进行对比实验,验证了所提出自适应飞刀切削方法的有效性。通过实验成功在单晶硅材料上加工了无脆性断裂的微沟槽,表面粗糙度达到18 nm。与传统飞刀切削方法相比,超精密自适应飞刀切削方法在不降低进给速度的前提下,避免了脆性断裂,加工效率是传统方法的2.5倍。 展开更多

关键词 红外光学材料 超精密飞刀切削 微结构 自适应调速 加工效率

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基于FPGA+ARM的位置双反馈数据采集装置设计 被引量：3

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作者 阳志林 杨志军 +1 位作者 柯帮维 邓亚雄 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2023年第5期30-35,共6页

为实现精密运动平台定位的双回路控制,解决位置双反馈采样不同步的问题,基于FPGA设计了软硬件解码模块和上位机,实现对电机编码器多摩川协议和平台光栅尺BISS协议同步读取,并通过FMC总线将数据传输至ARM,数据统一单位后再由上位机显示... 为实现精密运动平台定位的双回路控制,解决位置双反馈采样不同步的问题,基于FPGA设计了软硬件解码模块和上位机,实现对电机编码器多摩川协议和平台光栅尺BISS协议同步读取,并通过FMC总线将数据传输至ARM,数据统一单位后再由上位机显示平台位移。实验表明:该采集装置能够快速准确地同步采集数据,能在上位机实时显示位移,具有良好的可移植性和拓展性。 展开更多

关键词 FPGA ARM 多摩川协议 BISS协议 FMC 双反馈

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永磁直线同步电机的改进线性自抗扰控制 被引量：6

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作者 刘亚超 高健 +1 位作者 张金迪 张揽宇 《微电机》 2021年第5期51-55,85,共6页

在永磁直线同步电机(PMLSM)的运动控制系统中,提出一种位置环的改进线性自抗扰控制(ILADRC)方法。相对于传统的线性自抗扰控制(LADRC),ILADRC仅利用线性扩张状态观测器输出的位置估计信号,通过PD控制器计算初始控制量,避免了引入速度估... 在永磁直线同步电机(PMLSM)的运动控制系统中,提出一种位置环的改进线性自抗扰控制(ILADRC)方法。相对于传统的线性自抗扰控制(LADRC),ILADRC仅利用线性扩张状态观测器输出的位置估计信号,通过PD控制器计算初始控制量,避免了引入速度估计信号的滞后影响。对PMLSM运行过程中受到的总扰动通过线性扩张状态观测器进行实时估计,并在控制律中进行动态补偿。利用李雅普诺夫函数方法证明了闭环误差系统的渐近稳定性。通过系统辨识得到了PMLSM平台的传递函数模型,在Matlab中进行了仿真分析,并搭建了基于dSPACE控制器的实验系统。实验结果表明,相比于PID和LADRC,ILADRC能够有效减小跟踪误差,降低超调,且具有更好的扰动抑制能力。 展开更多

关键词 永磁直线同步电机 线性自抗扰控制 跟踪误差 超调 扰动

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