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2025-05-07 12:13:43 825KB 数据结构
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光纤温度检测技术是近些年发展起来的一项新技术,由于光纤本身具有电绝缘性好、不受电磁干扰、无火花、能在易燃易爆的环境中使用等优点而越来越受到人们的重视,各种光纤温度传感器发展极为迅速。目前研究的光纤温度传感器主要利用相位调制、热辐射探测、荧光衰变、半导体吸收、光纤光栅等原理。其中半导体吸收式光纤温度传感器作为一种强度调制的传光型光纤传感器,除了具有光纤传感器的一般优点之外,还具有成本低、结构简单、可靠性高等优点,非常适合于输电设备和石油井下等现场的温度监测,近年来获得了广泛的研究。但是目前的研究还存在一些问题,如系统模型不完善,基础理论尚不系统,产品化困难等。本文对这种传感器进行了详细研究,建立了系统的数学模型,并通过仿真和实验对系统特性和实际应用的难点进行了分析。 半导体式光纤温度传感器是光纤温度检测技术的一种重要应用,它基于半导体材料的吸收特性来实现温度的精确测量。光纤传感器因其独特的优点,如电绝缘性好、抗电磁干扰、无火花安全特性,使其在电力、石油等领域的温度监控中具有广泛应用潜力。半导体吸收式传感器以其成本低、结构简单和高可靠性脱颖而出。 半导体吸收式光纤温度传感器的工作原理是利用半导体材料(如GaAs)的本征吸收特性。当特定波长的光通过半导体时,会发生吸收现象,吸收强度与温度有关。普朗克常数h和频率v的关系揭示了吸收的频率界限vg,对应特定的本征吸收波长λg。对于直接跃迁型半导体如GaAs,其吸收波长会随温度变化,这一特性可用于温度传感。 系统建模中,传感器通常包括光源、光纤、探头、光电转换器等组件。光源一般选用具有适当光谱宽度的LED,例如本文中的880nm GaAlAs LED,其光谱覆盖吸收波长λT的变化范围。探头包含半导体材料,如120 μm厚的GaAs片,其透射率随温度变化,可以通过近似为三段直线的函数表达。光电二极管则将接收到的光信号转化为电信号,其光谱响应曲线可用指数分布的函数描述。 在实验研究中,搭建的系统平台包括光源、半导体片、光纤、光电二极管和温度可控的变温箱。选用的元件参数如光电二极管的光谱响应特性、光纤类型等,都是为了确保传感器性能的稳定和准确。通过实验,可以验证理论模型的正确性,分析传感器在不同温度下的响应特性,解决实际应用中的难题,如温度分辨率、稳定性、线性度等。 半导体式光纤温度传感器的建模、仿真与实验涉及光学、固体物理、电子学等多个领域,是多学科交叉的复杂系统。通过深入研究和实验验证,可以不断优化传感器性能,推动其在工业监测、安全防护等领域的实际应用。
2025-04-22 20:03:23 838KB 传感器与数据采集
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配电网的运行及故障情况难以直观表述,需要借助仿真工具来描述。 运用基于 MATLAB 仿真软件建立配电网模型的方法,以某 10 kV 中性点不接地电网为例,进行单相金属性接地建模仿真。 仿真结果与理论完全相同,证明该方法的有效性。 利用此法可对配电网进行建模仿真。关键字:10KV配电网;中性点不接地;simulink建模;Matlab
2025-04-13 14:57:11 49KB matlab 毕业设计
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在机器人技术领域,MATLAB是一种常用的工具,用于进行复杂的数学计算和仿真,特别是在机器人机械臂的运动学和动力学分析中。本项目聚焦于利用MATLAB实现机器人机械臂的运动学正逆解、动力学建模、仿真实验以及轨迹规划,其中涉及到的关键概念和方法如下: 1. **运动学正逆解**: - **正解**:给定关节变量(角度),求解末端执行器(EOG)在笛卡尔坐标系中的位置和姿态。这通常通过连杆坐标变换来完成。 - **逆解**:相反的过程,即已知EOG的目标位置和姿态,求解关节变量。这是一个非线性优化问题,可能有多个解或无解。 2. **雅克比矩阵**(Jacobian Matrix): - 雅克比矩阵描述了关节速度与末端执行器线速度和角速度之间的关系。它是连杆长度、关节角度的偏导数矩阵,用于速度和加速度的转换。 3. **动力学建模**: - 机械臂的动力学模型涉及力矩、质量和惯量等参数,通常用牛顿-欧拉方程或者拉格朗日方程来表示。这些方程用于计算各个关节的驱动力或扭矩。 4. **轨迹规划**: - 在时间最优的基础上,采用改进的粒子群优化算法(PSO)进行轨迹规划。PSO是一种全局优化算法,通过模拟鸟群寻找食物的行为来搜索最优解。 - 蒙特卡洛采样用于在工作空间内随机生成大量点,以此来描绘末端执行器的工作范围。 5. **时间最优**: - 时间最优轨迹规划旨在找到一条从起点到终点的最快路径,考虑到机械臂的动态特性,同时满足物理约束和性能指标。 6. **仿真**: - 利用MATLAB的Simulink或其他相关工具箱,对上述的运动学、动力学模型及轨迹规划结果进行动态仿真,以验证算法的有效性和可行性。 7. **文件内容**: - "机器人机械臂运动学正逆解动力学建模仿真与轨迹规划雅.html"可能是一个详细教程或报告,阐述了以上所有概念和过程。 - "1.jpg"可能是相关示意图,展示机械臂结构、工作空间或其他关键概念的可视化表示。 - "机器人机械.txt"可能包含了代码片段、实验数据或额外的解释材料。 这个项目深入探讨了机器人技术中的核心问题,通过MATLAB提供了从理论到实践的完整解决方案,对于理解机器人控制和优化具有重要意义。通过学习和实践这些内容,工程师可以更好地设计和控制机器人系统,提高其在实际应用中的效率和精度。
2024-09-16 18:28:03 254KB matlab
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在医疗领域,血管支架是一种用于治疗血管狭窄或阻塞的医疗器械。在设计和开发过程中,进行仿真是一个至关重要的步骤,以确保支架的安全性和有效性。本主题将详细探讨使用SolidWorks和Abaqus软件进行血管支架建模仿真的过程及其重要性。 SolidWorks是一款强大的三维机械设计软件,广泛应用于产品设计和工程分析。在血管支架的设计阶段,SolidWorks可以帮助工程师创建精确的三维模型,包括支架的几何形状、网孔结构以及材料属性。设计师可以通过SolidWorks的直观界面快速迭代设计,优化支架的尺寸和形状,以适应不同的血管条件。 接着,Abaqus作为一款先进的非线性有限元分析软件,被用于进行复杂的结构和热力学仿真。在血管支架的仿真中,Abaqus可以模拟支架在体内环境下的行为,如在血管内扩张、与血管壁的相互作用、载荷下的变形等。通过设置适当的边界条件和加载情况,可以分析支架的力学性能,例如应力分布、应变状态和位移,从而评估其在实际应用中的稳定性和耐用性。 在血管支架的建模过程中,有以下几个关键步骤: 1. **几何建模**:使用SolidWorks创建支架的三维几何模型,包括其网孔结构和支撑杆的细节。 2. **材料定义**:根据支架材料(如不锈钢、钴铬合金或生物可降解材料)的物理属性,在Abaqus中设置相应的材料模型。 3. **网格划分**:对模型进行网格划分,选择合适的单元类型(如壳单元或实体单元)以保证计算精度。 4. **边界条件**:设定仿真中的约束和载荷,例如模拟支架在球囊扩张过程中的压力或血管壁的摩擦力。 5. **求解与后处理**:运行Abaqus求解器进行计算,并通过后处理工具分析结果,如查看应力云图、应变分布图等。 6. **参数优化**:基于仿真结果,可能需要调整支架的设计参数,如网孔大小、厚度或形状,以改善其性能。 通过这种仿真流程,工程师可以预测和解决潜在问题,如过度变形、应力集中或释放后的再狭窄风险,从而提高支架的设计质量。同时,仿真还能减少实物试验的数量,降低研发成本,缩短产品上市时间。 在提供的文件"血管支架仿真"中,可能包含了使用SolidWorks和Abaqus进行血管支架建模仿真的详细步骤、参数设置、结果分析以及可能的设计优化方案。深入研究这些文件,将有助于深入理解这一领域的技术细节和最佳实践。
2024-08-23 17:38:07 84.13MB solidworks abaqus
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三相桥式有源逆变电路的MATLAB建模仿真.pdf
2024-04-10 15:53:21 343KB
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《全面详解LTE:MATLAB建模、仿真与实现》通过关键核心技术的理论概览、简明扼要地讨论LTE标准规范和用于仿真LTE标准所需的MATLAB算法这三个部分审视了LTE标准的物理层,并通过一系列的程序,展现了每一种LTE的核心技术,通过一步步综合这些核心技术,最终建立LTE物理层的系统模型并评价系统性能。通过这一循序渐进的过程,读者将会在仿真中深入理解LTE的技术构思和标准规范。
2024-03-17 16:57:42 79.7MB MATLAB LTE
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粘滞流体阻尼器的冲击实验及建模仿真,孙靖雅,焦素娟,建立了一种用于描述非牛顿流体阻尼器的冲击缓冲过程的数学模型,并对阻尼器进行相应的实验。利用实验结果对模型参数进行辨识,获
2024-03-03 10:01:56 338KB 首发论文
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电机驱动系统是电动轮矿用自卸车的核心部分,而交流异步电机在驱动系统中占主导地位,研究开发先进的异步电机驱动控制系统能够有效提高矿用自卸车动力经济性和安全可靠性。对电动轮矿用自卸车电驱动系统结构进行分析,编写牵引特性计算程序从而为异步电机提供数学模型,基于Simulink环境下对异步电机进行建模,分析了电流、磁链和转矩;同时在Simulink环境下对矿用自卸车电驱动异步电机转子磁场定向矢量控制算法(IFOC)和直接转矩控制算法(DTC)进行了建模仿真与比较分析,结果表明研究结果为此类研究提供理论依据和方法支持,可以应用于设计生产。
2024-02-23 18:02:00 443KB 行业研究
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在直流调速原理的基础上,基于Matalab中的Simulink工具箱对矿用电机车的双闭环直流电动机调速控制系统进行仿真研究。采用面向控制系统传递函数建模的方法建立了系统模型,得到仿真波形,从而验证模型和调节器参数的正确性。极大限度降低了矿山电机车的设计制造成本。
2024-01-16 19:06:53 356KB 矿用电机车 直流调速控制系统
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