一、运动磁场具有电场的特性——电磁关系之一(英文)（论文文献综述）
高文强[1]（2021）在《磁场调控光生载流子的分离及高效光催化材料》文中研究指明太阳能因其分布范围广,能量输入稳定,清洁,安全等优点得到了越来越高的重视程度。各国科研工作者都致力于实现通过太阳能来发展环境友好,清洁安全,可持续发展,经济可行的工业技术。太阳能向化学能转换过程成为目前最为重要的研究热点。通过利用太阳能辐射的吸收,实现化学能的能量转换过程。太阳能向化学能转换目前主要的应用领域包括:光催化降解有机污染物;光催化分解水制氢气;光催化CO2还原和光催化固氮。这些应用为解决能源需求危机和解决日益严重的环境污染,温室效应等问题提供了有效的解决途径。近年来,光催化材料研究和性能提升取得了显着的成果,但是光催化的效率始终是其应用的核心限制因素,而光催化性能提升的关键因素包括:（1）增强太阳光的吸收光谱范围,获得更多的光生载流子;（2）提高载流子的分离效率,实现更多的载流子到达催化活性位点;（3）改善催化反应活性,提高催化位点上的载流子利用率。本质上都是针对光生载流子有效利用数量的调控,即分别针对光生载流子的产生、分离、利用三个过程。光生载流子是半导体价带电子吸收能量后跃迁到导带形成的非平衡载流子,很容易复合而恢复到平衡态,此外材料中的杂质、空位等对载流子具有很强的捕获作用,形成复合中心,因此,材料本征的载流子分离效率很低,是限制光催化效率提升的关键和材料调控的难点。其中,应用最广泛和最有效的策略主要有以下两种:（1）结合不同的光催化反应体系,开发能带匹配的光催化异质结构。利用不同半导体能带结构差别,通过势能差形成在复合界面处的内建电场“因势利导”实现光生载流子从能级高的一端向能级底的一端自然移动,实现光生载流子的高效分离,例如,通过p-n半导体异质结;type-Ⅱ型异质结构;直接Z-scheme型异质结构和肖特基异质结构等半导体复合异质结构,通过内建电场实现高效光生载流子分离;（2）利用外场辅助增强光生载流子的分离。除了通过构建半导体异质结构促进光生载流子的分离,在光催化反应体系中引入外场是在不改变半导体原始性质的情况下提高光催化活性的一种灵活而可控的策略。通过施加微波、压电、热、电极化、磁场等外场都有能力提高半导体的电荷分离,为光生载流子的快速分离提供所需的外部驱动力来克服光生载流子的快速复合,从而提高光催化性能。但是,大部分外场的施加,例如电场,都需要将催化材料负载在电极材料上,虽然能提高单位质量催化剂的催化效率,但有两个不利影响:1.将悬浮液三维催化体系降低为电极材料上的二维催化体系,整体催化效率降低;2.将材料负载在电极上时,会覆盖光催化材料的催化位点,影响粉体材料催化活性位点的充分利用。此外,这类施加电场所需要的电极、导线、电源等会带来较大的资源和能源消耗。如何实现对粉体光催化材料施加非接触的外场作用,将是光催化技术研究的一个新的突破点,同时也是一个难点。磁场容易作用在悬浮体系的纳米颗粒上,在对纳米颗粒性能的无线调控方面,具有显着的优势。基于此,本工作的研究思路是,将在载流子调控方面很少被关注的磁场作用,引入研究体系,主要研究思路如下:1.基于磁场作用下运动的电荷会受到磁场洛伦兹力作用,改变运动方向这一基本物理原理出发,开展对非磁性光催化材料光生载流子的调控研究。2.利用磁场对电子自旋极化的调控作用,通过电子自旋极化改变载流子分离特性,开展对磁性光催化材料光生载流子的调控研究。主要内容为:首先研究磁场洛伦兹力对光生电子和空穴的直接作用,利用光生电子和空穴在磁场中运动产生反方向的洛伦兹力影响其运动状态,从而限制其复合;其次,利用洛伦兹力引起的纳米导体电子极化分布所形成的微电势,即运动导体电磁感应产生的动生电动势,实现对其表面组装的半导体纳米材料的光生载流子分离的调控。然后,根据磁性半导体材料中的电子自旋方向多样,具有自旋极化状态调控的条件,研究在磁场作用下,通过调节电子自旋极化状态,对光生电子和空穴的自旋极化状态进行调节,影响其复合率,从而实现磁场对磁性半导体光催化材料的光生载流子分离的调控。主要研究内容及成果如下:（1）洛伦兹力调控光生载流子分离和磁场辅助光催化:首先,利用载流子与磁场相对运动受到的洛伦兹力作用,抑制光生载流子的复合,实现高效光催化性能。选择最常用的二氧化钛（TiO2）光催化材料作为模式材料,制备了晶格结构完整的TiO2纳米带,研究其在磁场中相对运动时的光催化性能,分析磁场对半导体材料光催化性能调控机理。结果显示,在普通的搅拌式光催化系统下放置永磁体提供磁场,与不施加磁场相比,光催化降效率可以提高约40%。利用电化学Mott-Schottky曲线分析光生载流子浓度,发现磁场作用下的光生载流子浓度增加了约30%,因此提出通过引入洛伦兹力对光生电子和空穴的反方向作用力,在光生载流子光激发形成初期对电子-空穴复合过程形成抑制作用,实现了传输过程中的光生载流子数量增多,进而实现光催化性能提升,这为设计增强光生载流子分离的材料和系统开辟了一条新的思路。其次,在洛伦兹力作用提高TiO2纳米带中光生载流子的分离效率的研究基础上,构建晶格完整TiO2纳米带与还原氧化石墨烯（rGO）的异质结构,探索在磁场洛伦兹力作用对异质结构光生载流子分离的调控作用。研究结果显示,在相同磁场条件下,rGO/TiO2纳米带异质结构的光催化效率比纯TiO2纳米带的光催化降解率提高了 34%,说明异质结构的界面内建电场对光生载流子分离产生显着作用。结合磁场洛伦兹力和异质结构界面内建电场协同作用,提出从光生载流子分离和输运两个阶段来讨论其光催化增强机理,即分离阶段,磁场洛伦兹力抑制了光生载流子产生初期的复合,使得能够参与载流子输运的数量增加;输运阶段,rGO-TiO2异质结构形成的内建电场为载流子提供了自发输运路径,实现了更多的光生载流子的转移。这种具有“内建电场-磁场”协同作用的复合光催化材料设计思路,为磁场增强光催化材料设计展示了重要的方向。（2）电磁感应原位微电场的构建及磁场对纳米复合结构光催化材料的载流子调控:通过构建以纳米导体为核的复合结构材料,实现磁场中金属导体电磁感应效应的动生电动势,为复合材料提供原位微电场,增强光生载流子的分离。根据电磁感应原理,在磁场中运动的金属导体,其电子受到洛伦兹力作用形成电荷极化分布,宏观上表现为磁场动生电动势。以纳米导体为核构建的复合光催化材料中,纳米导体的动生电动势作为原位微电场调节光生载流子的分离,从而实现光催化性能的提升。基于以上材料设计思路,通过以金（Au）纳米棒作为纳米导体材料,以CdS纳米颗粒作为半导体光催化材料,构建Au@CdS纳米复合材料作为模式材料,展开电磁感应微电势对光生载流子分离性能调控的机理研究。利用自主设计和改造的运动磁场施加装置,研究了复合材料在磁场作用下光催化制氢性能的变化,结果显示在磁场作用下,Au@CdS纳米复合材料的光催化制氢效率可以提高110%左右,证明了磁场动生电动势提供的微电场对光生载流子分离的有效增强。这种利用金属-半导体核壳纳米复合结构在磁场作用下产生的电磁感应微电场,是纳米结构材料从相对运动的动能到电势能的有效转换结构,为非接触外场增强光催化性能提供了材料设计新思路,能够形成功能材料介导的原位微电场增强载流子分离的复合结构光催化材料新体系。除了磁场原位微电场对负载的光催化材料中光生载流子的调控作用,局域表面等离激元效应（LSPR）是在金属表面自由电子与相同振动频率的光子相互作用形成的电磁振荡。其中,形成的热电子也具有光生载流子特性,因此,磁场与运动导体作用产生微电势可能会对在金属导体表面基于LSPR产生的热电子具有调控作用。LSPR效应需要避免表面负载对金属表面电子的影响,通过构建钯（Pd）-金（Au）纳米棒（NRs）哑铃状复合结构,既形成复合结构催化材料,降低Pd的负载影响Au的LSPR,用于开展等离子体增强的甲酸脱氢催化反应,研究磁场作用下的催化性能调控。研究表明,利用自主设计和改进的运动磁场施加装置,对Pd-Au NRs哑铃状复合结构的甲酸脱氢反应过程施加运动磁场,在28℃反应条件下的甲酸脱氢效率提高了约60%,在45℃的反应条件下,甲酸脱氢效率提高可达150%以上。由于Pd催化甲酸脱氢反应与Pd表面电子密度密切相关,磁场作用下催化性能的显着提升说明Pd表面电子的富集,表明更多的Au纳米棒LSPR产生的热电子转移到Pd纳米颗粒的表面,验证了磁场动生电动势对LSPR热电子的调控作用,形成原位微电场对自体载流子的调节作用。本工作进一步证实了功能材料介导的原位微电场增强光生载流子分离的复合结构光催化材料设计具有可行性和普适性。（3）磁场调控铁磁半导体电子自旋极化增强光生载流子的分离:磁性半导体材料的电子自旋方向不同,没有表现出对光生载流子的作用,但是其电子自旋方向是可以利用磁场进行调节的,当电子自旋极化后,磁性半导体材料的光激发电子和空穴自旋极化状态会受到影响,进而调控光生载流子分离。通过结构调控选择选取具有光催化性能的铁酸锌（ZnFe2O4）铁磁性材料,研究其在磁场中电子自旋极化态的变化与光生载流子分离和催化活性的关系。通过引入阳离子无序和氧空位,合成了具有不同铁磁性能的ZnFe2O4（ZFO）光电极。在磁场作用下,铁磁性能越好的ZnFe2O4具有更强的光电催化析氧反应（OER）性能,实现了减少煅烧时间与磷化处理的ZnFe2O4在1.23和1.57 V vs可逆氢电极（RHE）时的OER性能比无磁场作用下分别提高了 150%和125%。其机理可解释为,阳离子无序和氧空位的引入,提高了自旋电子浓度,在磁场作用下会实现更多的电子自旋极化。处于自旋极化状态的电子在光激发过程中,电子和空穴形成相反的极化状态,空穴的极化会保持,而电子进入激发态后,由于超精细结构效应、自旋-轨道耦合效应等,会弛豫失去极化状态,即部分电子自旋方向发生反转。因为没有能够与之复合的、具有适当自旋方向的空穴存在,反转的电子向空穴的跃迁是受阻的,限制了光生电子空穴的复合。此外,电子自旋极化产生的磁阻效应,降低了载流子输运的电阻,使更多的光生载流子分离并转移到催化活性表面,增强OER催化性能。本工作通过调控电子自旋极化增强光生载流子分离,扩展了磁场增强光催化性能的理论和材料体系。整体来说,本论文研究了磁场调控光催化性能的机理,并提出了材料设计原理,构建了磁场增强光催化的材料体系。将磁场对电荷的洛伦兹力和对电子自旋极化的调控,应用在光生载流子分离过程中,实现抑制光生载流子的复合和增强其输运,进而实现了光催化性能的提升。作为非接触式的外场调控体系,对高性能的光催化材料体系的构建和拓展,提供了一定的指导意义。
王合文[2]（2021）在《二维纳米时栅位移测量理论与实验研究》文中研究表明随着高端制造业的不断发展,纳米位移测量技术在保证高精度、高分辨力的同时,对大量程、多维度、多参数测量需求也日趋迫切。尤其是以纳米数控机床、高端光刻机等为代表的超精密加工设备,更是要求系统工作台在X和Y二维方向同时实现大量程纳米级的位移测量。目前,实现平面二维位移测量的方法主要有两种:其一,采用两套单自由度传感器正交安装的形式,通过组合测量方法实现平面二维位移测量;其二,直接通过单一传感器实现平面二维位移测量。在第一种方法中,安装定位通常会引入阿贝误差,降低系统测量精度,并且存在结构复杂、成本较高等不足。在第二种方法中,平面二维光栅一直处于该技术领域的领先地位,但其难以实现大范围高精度的制造,导致其性能让难以进一步提升。此外,我国关于平面二维光栅的研究相对滞后发达国家,仍处于跟踪研究状态,缺乏原创核心技术。并且,国外长期对我国实行技术封锁,高精度二维位移传感器严重依赖进口。因此,研究具有自主知识产权的平面二维位移测量技术显得至关重要。为此,作者所在课题组在原创一维纳米时栅测量技术基础上,提出了一种基于平面离散电容阵列结构的平面二维纳米时栅位移传感器。通过交变电场构建双匀速运动坐标系,将位移基准溯源至时间量,解决了分辨力受到栅距制约的问题,并且以平板电容作为传感器单元可有效降低了对制造精度的要求。本文以纳米时栅位移测量技术为基础,围绕如何在二维平面实现大量程、高精度位移测量这一目标进行了深入研究,主要研究内容和创新点如下:（1）阐述了纳米时栅测量原理,提出了一种基于离散式栅面阵列传感的平面二维纳米时栅测量方法。首先,提出了一种基于平面正交的离散式栅面空间排布的激励电极编码方法。将两个一维激励电极阵列先离散为等间距的正方形电极,再以国际象棋棋盘上的黑白色方格形式在同一平面进行错位排布,实现了激励电极的二维编码。其次,建立了平面二维纳米时栅测量模型,阐明了传感器输出信号耦合机理。最后,提出了一种基于多路信号组合运算的信号解耦方法。通过构建一种具有特殊空间排布规律的感应电极阵列,利用简单的组合运算滤除了非测量方向空间位移信息,实现了二维位移测量信号解耦。（2）建立了基于平面二维纳米时栅测量原理的误差理论,揭示了传感器电场分布引起的空间谐波特性及测量误差耦合机理。构建了二维电场模型,揭示了传感器电场分布引起的空间谐波特性。基于传感器输出信号耦合机理,建立了误差数学模型,分析了输出信号中不同频次空间谐波与测量误差之间的内在联系,研究了平面二维纳米时栅传感器在不同安装间隙、激励信号幅值不等、驻波信号相位非正交、存在高频空间谐波四种情况下的误差耦合特性。分析了解耦前后非测量方向空间谐波对测量方向误差的耦合机理,并揭示了大量程误差规律特性。（3）开展了传感器测量方法及误差耦合特性的仿真分析研究,提出了基于感应电极外形结构的空间谐波抑制方法。首先,通过有限元仿真软件建立了平面二维纳米时栅位移传感器三维仿真模型,对解耦过程中各环节输出信号、耦合误差规律特性进行了仿真分析。其次,提出了一种基于感应电极外形结构的空间谐波分量抑制方法。根据感应电极变面积积分函数曲线的变化规律特性,以正弦函数曲线为参考,优化设计感应电极外形结构。通过仿真验证,实现了对空间谐波误差的抑制。（4）搭建了实验平台,研制出了160mm×160mm平面二维纳米时栅传感器样机。对传感器周期内误差、耦合误差、线性度、稳定性、重复性等多项性能进行了测试,验证了理论分析与仿真结果的正确性。实验结果表明:采用PCB工艺制造的传感器样机在20mm的周期内测量精度为±5.88μm,线性度可达0.059%;周期内误差重复性为0.0026%,优于510nm;在二维平面160mm×160mm测量范围内,X、Y方向原始测量精度分别优于±18.78μm和±23.48μm。综上所述,本文根据提出方法、理论分析、电场仿真以及实验验证这样一种研究思想,建立了一套相对完整的平面二维纳米时栅研究理论体系和实践方法。此外,文中提出的编码及解耦方法、误差耦合特性、误差抑制方法对其他电容式位移传感器的研究具有参考意义。
卜敬[3]（2021）在《基于平面磁感应线圈的绝对式直线时栅位移传感器研究》文中认为目前,随着智能制造的快速发展,传感器作为直线电机和数控机床的全闭环控制的关键部件,对其高精度和精确定位要求越来越严格。全闭环系统中加工精度取决于绝对位置传感器对其位置的准确反馈信号,反馈信号的精度是实现数控机床的高精度和高效率的关键。工业加工广泛应用的绝对位置传感器是绝对光栅,但绝对式光栅产品基本依赖进口,我国在绝对式光栅技术方面很难有突破,绝对式光栅传感器发展的技术难点在于复杂的绝对式编码和近乎苛刻的加工工艺。绝对式光栅在编码解码的同时还要考虑信号稳定性以及编码的光刻工艺复杂性。随着传感器尺寸的减小,复杂高精度刻线所需的制造难度也随之呈几何量增加,光栅需要经过多道工序刻划完成,只有近乎苛刻的加工工艺才能保证刻划得到形状规整、排列均匀的密集栅线,这些也是我国目前加工工艺难以做到的。因此,针对光栅技术难以突破的现状,本文提出一种基于平面磁感应的绝对式直线时栅位移测量传感器,以满足机床加工位置反馈要求。课题主要研究内容如下:（1）平面磁感应时栅绝对式位移测量模型在增量式直线时栅位移传感器结构基础上,本文提出了一种“粗通道定位+精通道测量”的绝对式测量新方法。研究采用两列不同极距的“几”字型定尺结构绕组和动尺正弦感应绕组通过电磁感应方式构造两列空间位移信号,建立两列空间位移信号相位差与运动距离的线性映射关系。通过对该传感器进行数学理论推导以及传感器的误差规律进行了建模与分析。（2）电磁仿真及传感参数优化通过Ansys Maxwell软件对传感器测量模型进行仿真,验证其测量方法的正确性,根据其结构特征,对传感器的两个传感单元进行组合分析,筛选最适合的绕制距离改变误差大小以及谐波成分。通过感应绕组空间移相的方式抑制测量误差谐波分量建立了优化后的传感器测量模型并仿真验证与分析。（3）传感器检测系统设计及实验研究搭建绝对式传感器实验平台,采用PCB印刷技术对仿真模型制作成实物样机,设计了信号处理电路及数据采集模块搭建传感器系统。通过实验研究对优化前后的绝对式传感器样机信号及精度进行了测试。采用谐波修正方法对优化后的样机进行了误差修正实验,结果表明传感器通过修正后在0～120mm测量范围内,测量精度达到±10μm,具有成本低廉、抗干扰能力强、稳定性好等优势。
赵有祥[4]（2020）在《基于磁场耦合的直线电机位置检测精度分析与实验研究》文中指出高端数控机床多采用大功率、大推力、响应快的永磁同步直线电机作为直线运动的动力来源。直线电机可以将电能直接转换成机械运动,在机床传动系统中与光栅等高精度位移传感器可以实现闭环控制从而保证加工进给、运动的准确性。外置高精度传感器会使得整个系统结构变的复杂且臃肿,并且直线电机和传感器的加工制造没有相关性。新兴的无传感器位置检测法存在检测精度较低、实现较复杂等缺点。针对当前机电系统越来越复杂,而位置反馈控制技术又难以与之有效集成等问题。基于具有自主知识产权的时栅位置传感技术“时间测量空间”的思想,在国家自然科学基金面上项目和重庆市教委科学技术研究重点项目的支持下,本课题研究了基于磁场耦合的直线电机位置检测新技术。本篇文章主要研究工作如下:1、根据永磁同步直线电机永磁体排布可知其磁场分布具有规律性,研究采用多磁场传感器结合时栅传感技术通过检测含有动子位置信息的永磁磁场,以多路驻波合成行波的方式构建出永磁同步直线电机位置传感与机械结构间的关系。2、确定测量系统中关键元器件并对永磁磁场进行仿真,采用单激励信号和双激励信号驱动多传感器建立测量模型,通过理论公式推导验证原理正确性,根据仿真结果分析磁场耦合参数。3、研究分析了幅值和空间位置不正交产生的测量误差传递机理,分析了检测系统中从信号产生到信号处理全过程中可能产生误差的因素;为提高检测精度提出了空间平移多传感器误差修正法。采用傅里叶级数修正算法修正误差数据。4、根据磁场耦合直线电机位置检测原理设计出测量系统所需要的软硬件。设计了固定传感器PCB板的机械结构、激励电路与FPGA最小系统电路、传感器外围电路和行波信号预处理电路、激励芯片驱动程序、信号处理系统程序和傅氏级数谐波修正算法程序。5、搭建实验平台根据精度实验结果可知:双激励检测方案的稳定性最好;单激励检测方案的对极内误差最大为158μm左右,平移W/6检测方案对极内误差最小为133μm,对单激励检测方案和双激励检测方案进行长周期测量,根据误差曲线可知,单激励检测方案在105mm的测量过程中误差约为160μm,双激励检测方案为150μm。利用傅氏级数谐波修正算法对长周期误差数据进行修正,经过修正后单激励检测方案的误差约为84μm,精度提升了50%左右,双激励检测方案经过修正后误差为93μm,精度提升了约40%。
黄维康[5]（2020）在《无线供电式动圈结构音圈电机设计与控制策略研究》文中提出音圈电机是一种直驱式电磁作动器,可以直接将电信号转换成机械运动。随着航空、航天、电子、低温生物储存等方面的发展,音圈电机越来越多地被用于制冷压缩机的驱动。世界上主要的航天航空和军事系统中都需要大量的长寿命高效率的音圈电机直驱的制冷机的使用。传统的动圈式音圈电机受供电引线在高频次往复运动中容易断路的缺陷影响,其无故障工作寿命比较短,并且引线的存在不能设计成自由活塞,会产生接触磨损。传统的动磁式音圈电机驱动的压缩机由于其运行寿命较长,往往会作为航天应用和交通运输载具制冷的首选,但是在高频往复运动过程中传统动磁式音圈电机因为其动子质量过大,惯性大的原因导致工作效率比较低,并且运动频率也难以继续提升。这些缺陷限制了传统的音圈电机在航天制冷领域的应用与发展。实现线性压缩机的超轻量化、小型化、高效化以及长寿命仍是目前国际上的热点和难点。因此本文的目标是设计一种取消了供电引线采用无线供电方式的动圈式音圈电机,解决动圈式引线断路问题,提高动圈式的工作寿命和稳定性。本文首先对无线供电式音圈电机的结构进行了设计,提出了基于材料特性不同令供电磁路和永磁体磁路解耦的方式。设计了永磁体磁路的U形结构,不仅可以实现磁路解耦,而且对供电线圈磁场的漏磁有着很好的抑制效果。通过仿真分析了运动线圈和供电线圈在运动线圈移动时的关系,证明了在该结构中运动线圈位移不会影响无线电能传输的进行,确定了无线供电式音圈电机的可行性。针对不同运动要求和电磁感应形式提出并分析了三种不同的无线供电方式的音圈电机,包括单线圈高频感应式音圈电机、双线圈高频感应式音圈电机和低频震荡运动式音圈电机。基于低频震荡运动的音圈电机,设计了一种分段式变滞环环宽的控制策略,可以有效的解决传统滞环控制策略在震荡运动中出现的速度位移偏置问题。最后在实验过程中,对双线圈感应供电式的音圈电机采用了半实物仿真实验,验证了该方式的可行性。制作了低频感应震荡运动式音圈电机的样机,并分别采用了基于加速度和速度的分段式变滞环环宽的控制策略进行实验,验证了无线供电式音圈电机的可行性和有效性,以及这种基于运动状态的分段式变滞环环宽的控制策略对高频震荡运动的有效性。
宋磊磊[6]（2019）在《高三物理一轮复习中提高学生建模能力的研究与实践》文中研究说明《普通高中物理课程标准（2017年版）》将物理课程目标中的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的目标深化为物理核心素养,即物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任。其中构建物理模型能力是科学思维能力的重要指标。尤其在高三物理复习中知识和习题中都涵盖着较多的物理模型,这些物理模型常常结合具体情境出现在试题中。但是如果高三阶段不注重学生构建物理模型能力的培养,就会导致学生陷入题海战术,复习效率低下。通过广泛阅读文献,本文首先对高三物理一轮复习中培养学生构建物理模型的能力进行了理论研究;其次以山东省所用的2015-2019年全国一卷理综试题物理部分中对物理模型的考查进行了多个维度的分析,汇总统计了常考的物理模型及模型类型,并对高考试题对学生建模能力的要求进行了量化统计,得到近五年全国一卷三个层次模型考查分值稍有变化,但相对稳定,三个层次模型分值大致比例为3:5:2,为模型教学指明了方向;然后,选取对建模能力要求与高考相近的潍坊市高三模拟考试试题,对自己所教学生进行了一次体现物理模型考查的调查考试,分析学生每题的得分率,得出学生目前对考查过程模型的题目得分率较低的结论,接着以学生得分率最低的25题为依托,设立具体建模指标,得出学生建模的难点在于从复杂的物理情境中抽象出物理模型;最后探讨了在高三物理一轮复习过程中提升学生构建物理模型能力的策略,即:引导学生总结物理模型,分析典型物理模型的特征;设计分步小问,引导学生体会物理模型的构建过程;采用例题加变式的方式,引导学生将习题归类;采用多元化教学方法,增强学生感性认识。并在自己所教高三4班进行一轮复习教学实践,实践表明模型教学法能够帮助学生建立起清晰地、特征明显的物理模型,能够帮助学生对习题进行归类,学生解题思路更加准确,从复杂的物理情境中提炼物理模型的能力,得到明显提高。
王淑娴[7]（2019）在《基于时栅传感技术的伺服电机嵌入式位置检测新方法研究》文中提出21世纪以来,我国工业自动化进入全新阶段,交流伺服控制系统已成为机械自动控制的主流系统,朝着集成化、智能化的方向快速发展。然而,伺服电机作为控制系统的执行部件,却始终无法与关键位置检测技术融为一体,少有集成位置检测功能的伺服电机被研究。因此,如何在不破坏电机本体结构的同时又可以嵌入电机内部实现全速度范围的位置检测,是解决伺服电机位置检测问题的研究方向。作者所在课题组研制的嵌入式时栅传感器,利用时栅传感器的结构灵活性以及只需机械等分即可实现计量等分的特点,将机电系统中的传动部件（齿轮、蜗轮）和运动部件（轴承）作为传感器的一部分,打破传统同轴安装独立位移传感器的模式,解决了大型中空等极端特殊条件下的位置检测问题。在此背景下,延续前期的研究基础,开展以伺服电机为代表的机械驱动部件嵌入式位置检测研究。将位置传感器与伺服电机本体集成融合,进一步紧缩电机结构、降低检测成本。本文主要的研究内容及创新点如下:（1）针对位置传感器与电机主体分离的传统检测方式,在嵌入式时栅位置检测思想和伺服电机等分线槽、等分永磁体结构的基础上,提出线圈绕组和磁敏元件式嵌入时栅传感方法,将检测技术和电机本体结构集成一体。为了构建时栅运动坐标系,完整的提出两路、三路及多路驻波信号合成时栅电行波的方式。在推导过程中,提出“时间补偿空间”的信号模型用于补偿传感单元空间位置不理想问题,且分析出空间磁场的建模与解耦、位置传感单元的设计是嵌入式位置检测的关键技术。（2）针对电机内部复杂的磁场环境,提出从端面和轴向解耦三维空间磁场并建立模型。基于分层区域法建立解析模型求解出定、转子单独以及共同作用时的不同区域端面磁场;基于毕奥萨伐尔定律和永磁体简化模型解析求解轴向空间磁场;有限元数值分析结合实验测试均证实,在远离转子且正对气隙的端面磁场满足测试需求。（3）针对不同的转子和磁敏元件结构类型,分别设计单组和多组位置传感单元。为解决空间位置信息中谐波干扰成分随转速变化的问题,提出反相谐波式和同相谐波式的传感阵列优化设计,避免了复杂的滤波技术;为解决电机本体磁极对数有限的问题,在时栅位置解算模型的基础上提出不同频次空间倍频的传感阵列优化设计,从传感源头优化位置传感信号,提高位置检测性能。（4）研制带位置检测功能的伺服电机样机,并设计实验系统采集测试数据。基于传感机理,溯源分析主频次误差并建立数学模型,提出从信号补偿和数据处理两方面修正误差,进一步提高检测精度。在此基础上展开性能测试,实验结果表明,嵌入式时栅位置检测的稳定性达9.2”,重复性误差为11.4",在200r/min的速度范围内,检测精度高于±10’。（5）将基于磁敏元件的嵌入式时栅位置检测新方法扩展到永磁直线电机的位置检测、主动式角位移传感器以及被动式角位移传感器的研究,并分别从方案设计、建模仿真及实验测试展开讨论。综上所述,嵌入式时栅位置检测方法便于与被测系统集成,使被测部件既是装置又作为传感器的一部分,将同轴安装传感器所附加的随机性问题转化为传感器部件间易于控制和消除的系统误差。本文将嵌入式时栅位置检测新方法用于伺服电机,为空间狭小场合位置信息的检测提供了可能,打开了集成一体化检测的新思路。时栅检测技术的融入为高精度、高分辨率提供了保障,同时,该方法又开拓出时栅传感器多样化发展的新方向。在伺服系统测控智能化、集成化、一体化的发展趋势下,具有宽广的应用前景。
张文龙[8]（2020）在《圆柱形永磁电动悬浮磁力特性研究》文中研究说明永磁电动悬浮是利用移动磁场与导轨中感生电流的相互作用产生电磁力达到悬浮车辆的目的,其结构简单,运行稳定,系统可靠,成为磁悬浮领域的研究热点。但是由于永磁电动悬浮的自身特性,需要车辆达到一定速度才能起浮。本文针对永磁电动悬浮系统中车辆在静止状态下不能悬浮的特点,提出了一种可实现静态悬浮的圆柱形永磁电动悬浮方案。并从理论研究、有限元分析和实验平台搭建,三位一体验证了新提出的悬浮方案的可行性。首先对提出的圆柱形永磁电动悬浮方案进行深入研究,形成了四个3对极Halbach阵列的圆柱形永磁模块和两个U形导轨的组合,通过对悬浮力和导向力的分析,得到了此装置的工作特性。并建立了圆柱形永磁电动悬浮装置的有限元模型,分析了永磁体和导体板之间的磁场特性和结构关系。其次,分析了磁场端部效应对电磁力的影响,发现了磁场端部效应和悬浮装置运行特性的特殊关系,考虑车辆在通过水平曲线时的受力特性,给出了悬浮装置特有的运行方式。再次,根据电磁场理论,提出了一种用于计算此装置悬浮力的二维解析计算方法。通过建立圆柱形永磁体模块的等效二维直线模型,求解其不同区域的磁矢量微分方程,推导出单位长度的垂向电磁力;在圆柱形永磁模型中,对单位长度的垂向电磁力沿半圆形导轨弧向积分,得到了电磁力的二维解析表达式。随后,在二维空间磁场分布的解析表达式的基础上,提出了一个最优浮重比的计算函数,通过计算函数优化Halbach磁体的设计,求得同样重量的永磁铁能够产生最大悬浮力时的结构参数。并分析了圆柱形永磁电动悬浮装置中永磁体模块的转速、永磁体几何参数、导轨的结构、悬浮气隙等不同参数对浮重比、浮功比和悬浮刚度等悬浮性能的影响。最后,建立了一个能够负载60kg的圆柱形永磁电动悬浮装置的实验平台。可测试不同转速、不同气隙、不同导轨结构下的电磁力和功耗等性能指标。通过实验研究证明,提出的圆柱形永磁电动悬浮装置能够实现车辆在静止状态下的悬浮。
冯林[9]（2019）在《静磁场对电磁悬浮熔融液滴振荡变形及热物性参数测量影响的研究》文中进行了进一步梳理电磁悬浮是一种十分重要的无容器熔炼技术,它可避免熔融材料受容器壁的污染和异质形核,适用于高活性和高纯度金属的熔炼。另一方面,它还是一种重要的熔体热物性参数测试手段,能够使熔体达到很高的过热度和过冷度,可以测量较宽温度范围内熔体的热物性参数,如表面张力、导热系数、发射率、密度、定压比热容等。准确掌握这些热物性参数对制备高质量半导体单晶体材料及高性能合金材料至关重要。为此,本文以电磁悬浮液滴为研究对象,系统研究了电磁悬浮液滴的振荡变形过程,分析了静磁场对液滴振荡变形及热物性参数测量的影响。本文首先研究了涡流效应对液滴电磁力和悬浮位置的影响,采用任意拉格朗日欧拉法计算了硅熔体液滴表面的动态变形,分析了不同电流强度和液滴半径情况下涡流效应对液滴流场、温度场和变形的影响。研究发现,涡流效应减小了液滴电磁力和焦耳热的大小,使得液滴的悬浮位置降低,而对液滴内最大速度和最高温度的影响较小,在±1%以内。涡流效应对液滴变形的影响分为两个方面:当液滴悬浮位置较低时,涡流效应减小了水平挤压力,使得液滴变形减弱;当液滴悬浮位置较高时,涡流效应使得液滴悬浮位置下降,增加了水平挤压力,增加了液滴的变形。在重力环境下,需要较强的电磁力以实现液滴悬浮,在悬浮过程中往往伴随着强烈的对流和振荡变形。本文研究了不同电流强度和液滴半径下硅熔体液滴的悬浮位置,进一步分析了它们对液滴内流场和温度场及振荡变形的影响,并对比了考虑变形和不考虑变形情况下液滴内的流场和温度场。研究发现,随着电流强度的增加,液滴悬浮位置逐渐升高,液滴内对流强度减弱、温度降低、变形率逐渐减小;而随着液滴半径的增加,液滴底部位置先增加后减小,液滴内对流强度、变形率及最高温度都先减小而后逐渐增加。在不考虑变形情况下,液滴内对流强度和温度都小于变形的情况,随着电流强度和液滴半径的增加,两者之间的差异逐渐减小。其次,分析了竖直磁场对液滴振荡变形过程的影响。研究发现随着磁感应强度的增加,液滴振荡幅度减小,同时振荡过程中的动态变形减小,液滴悬浮位置升高,对流受到明显抑制,但此时温差增大,Marangoni效应增强。当磁感应强度较小时,静磁场对液滴变形和对流的抑制作用较弱,此时Marangoni效应加剧了液滴变形,但由于液滴内存在强烈对流,温差较小,热毛细对流较弱;随着磁感应强度的增加,液滴变形受到明显抑制,Marangoni效应对变形的影响减小,同时由于液滴内对流被抑制,温差增加,在液滴赤道表面附近出现了热毛细对流。为了验证竖直磁场对电磁悬浮液滴振荡变形的影响,在竖直磁感应强度为0T-3T的范围内实验观测了Cu80Co20液滴的振荡变形过程,提取了液滴振荡变形过程的长轴长度Dmax、面积Area、长短轴之和R+、长短轴之差R-和旋转角θ等特征参数,识别了液滴的振荡模式,分析了静磁场对液滴振荡模式的影响。研究发现:随着静磁场的增加,液滴各特征参数的振荡幅值迅速减小,但是在0.3T和1.0T附近出现反常,振荡幅值出现小范围上升。当磁感应强度小于0.3T时,液滴的m=0、±1、±2振荡模式易于区分,而随着磁感应强度的增加,只有m=±2振荡模式继续存在。另外通过液滴的振荡频率计算了其表面张力,发现在0-0.3T时,随着静磁场的增加,表面张力持续增加,当磁感应强度大于0.3T时,其表面张力逐渐减小并保持稳定。而后,采用数值模拟的方法,通过对比导热模型中激光频率f和相位差Δ?s关系曲线,得到了有效导热系数。研究发现,影响f-Δ?s曲线的主要因素包括液滴的导热系数、发射率、液滴尺寸、液滴内的对流和液滴的变形。其中,激光频率较低时,发射率的影响较大,导热系数的影响较小;随着激光频率的增加,发射率的影响逐渐减小,导热系数的影响越来越大。另外液滴半径和液滴内对流对于f-Δ?s曲线有重要影响:随着液滴半径的增加,Δ?s显着增加;随着磁感应强度的增加,液滴内的对流逐渐减弱,f-Δ?s曲线逐渐重合。对于硅熔体液滴,在本文的计算参数下,当磁感应强度达到4T时,其有效导热系数与参考导热系数几乎一致,表明此时液滴内的对流传热几乎被抑制。液滴变形对导热系数测量的影响分为两个部分:其一是变形导致液滴内对流加剧,使相位差增加;其二变形导致液滴在竖直方向被拉伸,顶部和底部间的传热路径增加,导致相位差减小。在强磁场的作用下,液滴内对流被完全抑制,但是变形的影响依然存在。当液滴变形率为15.8%时,测量得到的硅熔体的导热系数比参考值低约20%。因此应当尽量减小实验过程中的液滴变形。最后,采用三维数值模拟对比了电磁悬浮液滴在竖直磁场、横向磁场和旋转磁场作用下的对流,结果表明:液滴内流场在竖直磁场作用下呈轴对称分布,在每个竖直截面上存在内外分布的两个反向涡流,内部涡流直接将流体从顶部区域带到底部区域。在横向磁场作用下,液滴内部的涡流呈上下分布,有效地抑制了液滴顶部到底部的对流换热。但横向磁场对对流的抑制作用不强,且抑制效果空间分布不均匀。而旋转磁场综合了前两者的优点,明显抑制了液滴内对流,产生了上下分布的反向涡流,表明旋转磁场在熔体导热系数测量中具有潜在的应用价值。此外,旋转磁场会引起液滴周向的强制对流,通过改变旋转频率可以很好地控制液滴周向对流强度,有望在实验中平衡由线圈螺旋性引起的熔体旋转。
王伟[10]（2019）在《寄生式时栅位移传感器的行波信号优化方法及其实验研究》文中指出位移测量是数控机床、精密加工设备、国防武器装备的关键技术,是衡量一个国家精密加工制造发展水平的一个重要标志。时栅技术代表着一种新的位移传感器技术,由于其制造成本低、精度高等特点,已逐渐被科研界、企业界看好。为了解决极端条件下（大型,中空,强冲击振动）回转轴系角度测量问题,衍生出一套寄生式时栅技术。本文通过方法创新与技术创新,揭示寄生式时栅测量过程中蕴含的测量误差,并对其误差进行分类与来源推导,首次将时栅位移传感器的系统误差分为了空间项误差和时间项误差,寻找出了各个误差项在感应行波信号中对应的数学表达式。对行波优化方法开展了研究,进行了方法创新,成功地提出了对极内一次误差补偿算法、对极内二次误差补偿算法和差分校准算法,针对上述算法分别展开了有针对性的实验以验证所提出方法和理论的正确性、有效性和实用性。实验结果表明它们分别有效地消除了由于漏磁通、绕线不均带来的一次误差,由安装不均带来的安装误差以及由于相位非正交和幅度不均带来的二次误差。这大大地改善了寄生式时栅的误差分布特性,为后期的自修正工作带来了很大的便利。本文的研究内容如下:（1）对寄生式时栅位移传感器的误差进行了基于感应信号的理论分析。其误差包含了对极内一次误差项,对极内二次误差项,对极内的奇数次误差项以及整周齿不均误差项。揭示了其蕴含的数学含义并对电行波信号进行建模,建立了电行波信号与误差项的对应关系。该研究为后面的行波波形优化方法提供了理论基础。（2）提出了对极内一次误差消除算法。该算法由对径补偿算法和三参数拟合算法组成,有效地减少了由于漏磁通、绕线不均,寄生电容带来的对极内的一次谐波误差。首先研究了一次谐波误差产生的原因,建立了一次谐波误差在感应信号中的数学模型,通过最小二乘法拟合出对径位置的行波信号表达式。联立对径位置处的行波信号,并建立状态方程,求解出行波信号中含有的残留电压的幅度、相位、偏置三个参数。实验表明了该算法的准确性,有效性与实用性。（3）提出了对极内二次误差消除算法。该算法能有效地减少二次误差项。因为不对称性的存在,系统不可避免的会出现幅度不均、相位非正交等情况,这会导致输出角度的二次谐波误差。该算法对测量过程进行空间映射,建立一套空间轴与时间轴的坐标系。利用两轴特性进行误差补偿,实验数据表明,该算法能有效地抑制励磁信号幅度不均导致的二次误差。（4）提出了解决安装误差的校准算法。通过对信号特征分析（三角函数的差分结果为其自身的初相位相移90°）,然后构造信号进行差分的条件:让被测件以低速缓慢移动,精准地采样每个周期的信号,然后前后周期信号进行差分运算。以其输出作为传感器的理想输出信号,寻找相距180°的任意两点并建立特征方程进行安装误差的修正。理论与实验表明,该算法不仅有效地消除了由于安装误差引起的一次误差,而且很大程度的抑制误差中的高频次谐波成分,部分消除了由于安装误差导致的二次误差。（5）重新设计了一套全新的数字化解算系统,该系统具有小型化、集成度高、成本低等特点。对寄生式时栅位移传感器误差项进行分析并寻找到与感应信号的映射关系,提出了能压制误差的补偿算法等基础后,开发了一套完整的数字化解算系统。该系统提供了一套通用的传感器解决方法,包括了激励信号的产生,感应信号的获取与预处理,传感器角度的实时输出。该软件集成了本文从提出的所有理论与方法,并已经在寄生式时栅角位移传感器上开始应用。
二、运动磁场具有电场的特性——电磁关系之一(英文)（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、运动磁场具有电场的特性——电磁关系之一(英文)（论文提纲范文）
（1）磁场调控光生载流子的分离及高效光催化材料（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光催化反应的基本作用原理 |
| 1.2.1 光催化反应的作用机理 |
| 1.2.2 光催化材料的主要分类 |
| 1.2.3 光催化反应的主要应用 |
| 1.3 提高光催化材料光生载流子分离效率的主要途径 |
| 1.3.1 异质结构内建电场调控光生载流子的分离 |
| 1.3.2 外场调控光催化材料光生载流子的分离 |
| 1.4 选题依据与主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 洛伦兹力调控光生载流子分离与磁场辅助光催化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验过程 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 实验样品的制备 |
| 2.2.4 材料的表征 |
| 2.2.5 实验样品的光催化性能测试 |
| 2.2.6 实验样品的光电化学测试 |
| 2.2.7 第一性原理计算 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 洛伦兹力调控二氧化钛(TiO_2)纳米带光生载流子分离 |
| 2.3.2 “内建电场-磁场”协同作用调控光生载流子分离 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 电磁感应原位微电场的构建及磁场对纳米复合结构光催化材料的载流子调控 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 实验样品的制备 |
| 3.2.4 材料的表征 |
| 3.2.5 实验样品的光催化性能测试 |
| 3.2.6 实验样品的甲酸脱氢催化性能测试 |
| 3.2.7 实验样品的光电化学测试 |
| 3.2.8 第一性原理计算 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 电磁感应原位微电场对半导体光生载流子分离的调控 |
| 3.3.2 电磁感应原位微电场对金属等离激元效应热电子产生与输运的调控 |
| 3.4 本章结论 |
| 参考文献 |
| 第四章 磁场调控铁磁半导体电子自旋极化增强光生载流子的分离 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 实验样品的制备 |
| 4.2.4 材料的表征 |
| 4.2.5 不同样品的光电化学测试与分析 |
| 4.2.6 第一性原理计算 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 不同铁磁性ZnFe_2O_4(ZFO)的物相结构与形貌分析 |
| 4.3.2 在磁场作用下样品的光电催化分解水析氧反应(OER)性能讨论 |
| 4.3.3 磁场作用下ZFO样品OER性能提高的机理讨论 |
| 4.3.4 磁场作用下铁磁性ZFO电子自旋极化对光生载流子分离的影响 |
| 4.4 本章结论 |
| 参考文献 |
| 第五章 结论 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 需要进一步研究的问题 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录及参与的科研项目 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）二维纳米时栅位移测量理论与实验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 本课题的研究背景和研究意义 |
| 1.2 平面二维位移测量技术研究现状 |
| 1.2.1 基于组合测量方法的平面二维位移测量技术 |
| 1.2.2 基于单传感器的平面二维位移测量技术 |
| 1.3 平面二维位移测量系统技术难题及解决思路 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 2 平面二维纳米时栅位移测量原理 |
| 2.1 时栅位移传感器测量原理 |
| 2.1.1 时栅位移测量方法概述 |
| 2.1.2 匀速运动参考系构建方法 |
| 2.2 一维纳米时栅测量原理 |
| 2.2.1 双列式纳米时栅测量原理 |
| 2.2.2 单列式纳米时栅测量原理 |
| 2.3 平面二维纳米时栅测量原理 |
| 2.3.1 平面二维纳米时栅激励电极编码 |
| 2.3.2 平面二维纳米时栅信号产生机理 |
| 2.3.3 平面二维纳米时栅测量信号解耦 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 平面二维纳米时栅误差分析 |
| 3.1 传感器电场特性分析 |
| 3.2 周期内空间谐波误差特性分析 |
| 3.2.1 标准传感参数时误差特性 |
| 3.2.2 激励信号幅值不等时误差特性 |
| 3.2.3 驻波信号相位非正交时误差特性 |
| 3.3 正交方向耦合空间谐波误差特性分析 |
| 3.3.1 单感应电极耦合误差特性 |
| 3.3.2 解耦时耦合误差特性 |
| 3.4 大量程误差特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 平面二维纳米时栅仿真分析与结构优化 |
| 4.1 平面二维纳米时栅测量方法仿真分析 |
| 4.1.1 平面二维纳米时栅仿真模型 |
| 4.1.2 单感应电极行波信号仿真分析 |
| 4.1.3 行波信号解耦方法仿真分析 |
| 4.2 基于电场模型的周期内误差特性仿真分析 |
| 4.2.1 激励信号幅值不等仿真分析 |
| 4.2.2 高频谐波误差仿真分析 |
| 4.3 平面二维纳米时栅结构优化设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 平面二维纳米时栅实验研究 |
| 5.1 精密实验平台 |
| 5.2 周期内误差特性实验研究 |
| 5.2.1 解耦方法验证实验 |
| 5.2.2 不同间隙条件下周期内测试实验 |
| 5.3 传感器耦合误差特性实验研究 |
| 5.4 传感器结构优化实验研究 |
| 5.5 传感器性能测试 |
| 5.5.1 稳定性测试实验 |
| 5.5.2 周期内重复性测试实验 |
| 5.5.3 大量程精度测试实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（3）基于平面磁感应线圈的绝对式直线时栅位移传感器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 绝对式光栅 |
| 1.2.2 绝对式磁栅 |
| 1.2.3 绝对式容栅 |
| 1.2.4 绝对式时栅 |
| 1.3 传感器发展趋势 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 绝对式时栅工作原理 |
| 2.0 引言 |
| 2.1 时栅测量原理 |
| 2.1.1 TTS理论 |
| 2.1.2 场式时栅测量原理 |
| 2.2 绝对式时栅位移传感器测量原理 |
| 2.2.1 绝对式时栅测量模型 |
| 2.2.2 绝对式测量方法 |
| 2.3 传感器误差分析 |
| 2.3.1 对极内误差机理 |
| 2.3.2 周期性误差机理 |
| 2.3.3 粗通道定位误差分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 传感器测量模型仿真与优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 测量模型设计与仿真 |
| 3.2.1 传感器测量模型设计 |
| 3.2.2 传感器有限元分析 |
| 3.3 传感器测量模型优化 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 传感器系统设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 传感器样机设计 |
| 4.2.1 绝对式传感器样机设计与制作 |
| 4.3 硬件电路设计 |
| 4.3.1 激励源电路设计 |
| 4.3.2 信号预处理电路设计 |
| 4.4 软件程序设计 |
| 4.4.1 激励软件设计 |
| 4.4.2 位移采集程序设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 实验研究与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验平台搭建 |
| 5.3 实验研究 |
| 5.3.1 信号测试 |
| 5.3.2 绝对式位移传感器系统稳定性测试 |
| 5.3.3 绝对式位移传感器精度实验 |
| 5.3.4 长周期测量误差 |
| 5.3.5 误差修正 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（4）基于磁场耦合的直线电机位置检测精度分析与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 直线电机位置检测国内外研究现状 |
| 1.2.1 直线电机的研究现状 |
| 1.2.2 直线电机位置检测的发展现状 |
| 1.2.3 基于时栅传感技术的位置检测法 |
| 1.2.4 误差修正算法的研究现状 |
| 1.3 课题来源与研究内容 |
| 2 磁场耦合的直线电机检测原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 磁场式时栅位移传感器检测原理 |
| 2.3 磁场传感器检测原理 |
| 2.4 磁场耦合的直线电机位置检测原理 |
| 2.5 小结 |
| 3 磁场耦合的直线电机位置检测系统关键元器件与参数 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 关键元器件分析 |
| 3.2.1 磁场传感器 |
| 3.2.2 数模转换芯片 |
| 3.2.3 主控芯片 |
| 3.3 磁场耦合参数分析 |
| 3.3.1 传感器安装高度 |
| 3.3.2 永磁磁场空间正交性 |
| 3.4 小结 |
| 4 误差分析与修正算法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 总体框图 |
| 4.3 误差分析 |
| 4.3.1 电气误差 |
| 4.3.2 机械误差 |
| 4.3.3 其他误差 |
| 4.4 抑制误差方法 |
| 4.4.1 平均效应 |
| 4.4.2 空间平移 |
| 4.5 傅氏级数谐波修正算法 |
| 4.6 小结 |
| 5 磁场耦合直线电机位置检测系统设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 机械工装结构设计 |
| 5.3 硬件电路设计 |
| 5.3.1 激励源电路 |
| 5.3.2 传感器外围电路设计 |
| 5.3.3 信号预处理电路设计 |
| 5.4 FPGA程序设计 |
| 5.4.1 激励软件设计 |
| 5.4.2 位移值采集程序设计 |
| 5.4.3 修正算法程序设计 |
| 5.5 小结 |
| 6 实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 搭建实验平台 |
| 6.3 激励电路测试 |
| 6.4 传感器输出测试 |
| 6.5 信号预处理电路测试 |
| 6.5.1 移相电路测试 |
| 6.5.2 行波信号测试 |
| 6.6 精度实验 |
| 6.6.1 稳定性测试实验 |
| 6.6.2 对极内测量实验 |
| 6.6.3 长周期测量实验 |
| 6.7 误差修正实验 |
| 6.8 小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（5）无线供电式动圈结构音圈电机设计与控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 无线供电式音圈电机的研究背景和意义 |
| 1.1.1 音圈电机的概述 |
| 1.1.2 音圈电机在压缩机驱动领域的发展 |
| 1.1.3 无线供电式音圈电机的优势和前景 |
| 1.2 国内外音圈电机的研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 控制策略研究现状 |
| 1.3 无线电能传输技术 |
| 1.3.1 无线供电技术的发展 |
| 1.3.2 无线供电技术对音圈电机的重要性 |
| 1.4 课题研究的内容 |
| 第二章 无线供电式音圈电机的结构及工作原理 |
| 2.1 音圈电机的工作原理 |
| 2.2 无线电能传输方式的选择 |
| 2.2.1 无线电能传输的分类 |
| 2.2.2 无线电能传输方式的比较 |
| 2.2.3 运载工具中音圈电机无线供电方式选择 |
| 2.3 无线供电式音圈电机结构 |
| 2.3.1 无线供电式音圈电机的结构设计 |
| 2.3.2 结构材料选择 |
| 2.3.3 线圈绕制方式和工作频率的选择 |
| 2.3.4 永磁体工作点的确定 |
| 2.3.5 永磁体尺寸的计算 |
| 2.4 无线供电式结构的数学模型 |
| 2.5 电磁感应供电的工作原理 |
| 2.6 无线供电式音圈电机结构的漏磁分析 |
| 2.6.1 感应供电结构的漏磁场产生原因 |
| 2.6.2 感应供电结构的漏磁场抑制 |
| 本章小结 |
| 第三章 音圈电机无线供电方式的设计 |
| 3.1 无线供电式音圈电机在运载工具设备中的应用需求 |
| 3.2 无线供电式音圈电机在不同应用要求下的供电方式选择 |
| 3.3 单线圈高频感应供电方式 |
| 3.3.1 驱动电路设计 |
| 3.3.2 驱动电路的工作状态分析 |
| 3.4 双线圈高频感应供电方式 |
| 3.4.1 驱动电路设计 |
| 3.4.2 双线圈第一种工作模式的分析 |
| 3.4.3 双线圈第二种工作模式的分析 |
| 3.4.4 两种工作模式的对比和容错性的思考 |
| 3.5 震荡运动下的低频感应供电方式 |
| 3.5.1 结构设计 |
| 3.5.2 驱动电路设计 |
| 本章小结 |
| 第四章 无线供电式音圈电机结构分析 |
| 4.1 有限元原理和软件介绍 |
| 4.2 高频供电结构的二维有限元仿真 |
| 4.2.1 供电磁路与永磁体磁路解耦分析 |
| 4.2.2 音圈电机不同运动位置时各感值参数的变化 |
| 4.2.3 U形槽对漏磁的抑制作用分析 |
| 4.3 低频震荡电机结构的三维有限元仿真 |
| 4.4.1 供电磁路有限元分析 |
| 4.4.2 永磁体磁路分析 |
| 4.4.3 磁芯两侧U形槽结构对各参数的影响 |
| 4.4 永磁体磁路U形槽及气隙磁密优化 |
| 4.4.1 永磁体尺寸和形状的优化 |
| 4.4.2 U形槽尺寸的选择 |
| 4.5 供电磁路优化 |
| 4.5.1 磁芯中柱面积和形状的选择 |
| 4.5.2 磁芯窗口面积和形状的选择 |
| 本章小结 |
| 第五章 无线供电式音圈电机的往复运动控制策略 |
| 5.1 基于震荡运动的新型滞环控制模型 |
| 5.1.1 电流滞环控制的问题 |
| 5.1.2 基于加速度的新型滞环控制策略 |
| 5.1.3 基于速度的新型滞环控制策略 |
| 5.2 往复运动的模糊PID控制 |
| 本章小结 |
| 第六章 实验验证 |
| 6.1 样机介绍 |
| 6.1.1 单线圈高频感应供电式音圈电机 |
| 6.1.2 双线圈高频感应供电式音圈电机 |
| 6.1.3 低频感应震荡运动式音圈电机 |
| 6.2 实验过程 |
| 6.2.1 实验平台介绍 |
| 6.2.2 半实物仿真过程介绍 |
| 6.2.3 高频感应电机的实验结果 |
| 6.2.4 低频震荡电机的加速度滞环控制实验结果 |
| 6.2.5 低频震荡电机的速度滞环控制实验结果 |
| 本章小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间研究成果及发表的学术论文 |
（6）高三物理一轮复习中提高学生建模能力的研究与实践（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 研究的意义 |
| 1.3.1 研究的理论意义 |
| 1.3.2 研究的实践意义 |
| 1.4 研究的内容与方法 |
| 1.4.1 研究的内容 |
| 1.4.2 研究的方法 |
| 2 概念界定及理论基础 |
| 2.1 相关概念的界定 |
| 2.1.1 模型及物理模型的概述 |
| 2.1.2 物理建模与物理建模能力 |
| 2.2 理论基础 |
| 2.2.1 认知结构理论 |
| 2.2.2 建构主义学习理论 |
| 2.2.3 迁移理论 |
| 3 近五年全国一卷理综试题对物理模型的测试 |
| 3.1 《普通高中物理课程标准(2017年版)》对物理模型考查要求 |
| 3.2 近五年高考试题相关模型分析 |
| 3.2.1 2015年试题相关模型分析 |
| 3.2.2 2016年试题相关模型分析 |
| 3.2.3 2017年试题相关模型分析 |
| 3.2.4 2018年试题相关模型分析 |
| 3.2.5 2019年试题相关模型分析 |
| 3.3 近五年高考试题各类型物理模型考查次数分析 |
| 3.4 近五年高考试题对物理模型考查总量分析 |
| 3.5 近五年高考试题中常考物理模型分析 |
| 3.6 近五年高考试题三种层次模型所占分值分析 |
| 3.7 近五年高考试题分析小结 |
| 4 学生建模能力现状调查 |
| 4.1 试题建模能力分析 |
| 4.2 学生答题情况 |
| 4.3 学生建模能力现状调查结论 |
| 5 高三物理一轮复习中提高学生建模能力的实践 |
| 5.1 模型教学的设计原则 |
| 5.1.1 科学性原则 |
| 5.1.2 “双主”原则 |
| 5.1.3 实用性原则 |
| 5.1.4 过程性原则 |
| 5.2 高三物理一轮复习中提高学生建模能力的教学策略 |
| 5.2.1 引导学生总结物理模型,使基本物理模型特征清晰 |
| 5.2.2 引导学生体会物理模型的构建过程 |
| 5.2.3 采用例题加变式的方式,引导学生将习题归类 |
| 5.2.4 采用多元化教学方法,增强学生感性认识 |
| 5.3 模型教学法在高三物理一轮复习课堂中实施的案例分析 |
| 5.3.1 案例一曲线运动 |
| 5.3.2 案例二电磁感应中“杆加导轨模型” |
| 5.3.3 建模案例小结 |
| 5.4 教学实践效果检测 |
| 5.5 实践总结 |
| 6 结语 |
| 6.1 本课题研究总结 |
| 6.2 研究的不足 |
| 6.3 展望与期待 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）基于时栅传感技术的伺服电机嵌入式位置检测新方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 伺服电机位置检测方法 |
| 1.1.1 伺服电机分类 |
| 1.1.2 位置检测方法 |
| 1.2 嵌入式时栅位移传感器简介 |
| 1.2.1 起源演变 |
| 1.2.2 研究现状 |
| 1.3 课题的背景、来源及意义 |
| 1.4 课题研究的主要内容 |
| 第二章 嵌入式时栅位置检测理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 嵌入式时栅位置检测思想 |
| 2.2.1 时空坐标转换 |
| 2.2.2 运动坐标系构建 |
| 2.3 嵌入式时栅传感方法 |
| 2.3.1 线圈绕组式嵌入 |
| 2.3.2 磁敏元件式嵌入 |
| 2.3.3 两种传感方式比较 |
| 2.4 嵌入式时栅位置解算 |
| 2.4.1 位置检测建模 |
| 2.4.2 时栅电行波构建 |
| 2.4.3 位置信息获取 |
| 2.5 嵌入式时栅位置检测关键技术 |
| 2.5.1 空间磁场建模与解耦 |
| 2.5.2 位置传感单元设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 嵌入式时栅空间磁场建模与解耦 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 端面传感磁场分布研究 |
| 3.2.1 解析模型 |
| 3.2.2 数值分析 |
| 3.3 轴向传感磁场分布研究 |
| 3.3.1 解析模型 |
| 3.3.2 数值分析 |
| 3.4 实验验证与分析 |
| 3.4.1 实验平台 |
| 3.4.2 测试分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 嵌入式时栅位置传感单元设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 传感单元特性 |
| 4.2.1 传感单元响应模型 |
| 4.2.2 传感单元结构类型 |
| 4.3 传感阵列单元设计 |
| 4.3.1 单组单元布置平面 |
| 4.3.2 多组单元布置平面 |
| 4.4 传感阵列单元优化设计 |
| 4.4.1 传感阵列空间滤波 |
| 4.4.2 传感阵列空间倍频 |
| 4.5 实验验证与分析 |
| 4.5.1 阵列单元验证与分析 |
| 4.5.2 阵列优化单元验证与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 带位置检测功能伺服电机样机研制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验系统搭建 |
| 5.2.1 信号处理系统 |
| 5.2.2 运动控制系统 |
| 5.2.3 整体测试系统 |
| 5.3 实验数据采集 |
| 5.3.1 数据采集方法 |
| 5.3.2 数据采集结果 |
| 5.4 误差分析及修正 |
| 5.4.1 误差来源分析 |
| 5.4.2 误差补偿方法 |
| 5.5 性能测试实验 |
| 5.5.1 静态性能测试 |
| 5.5.2 动态性能测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 嵌入式时栅位置检测方法的扩展研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 直线伺服电机位置检测 |
| 6.2.1 方案设计 |
| 6.2.2 模型仿真 |
| 6.2.3 样机研制 |
| 6.3 主动式角位移传感器研制 |
| 6.3.1 方案设计 |
| 6.3.2 模型仿真 |
| 6.3.3 样机研制 |
| 6.4 被动式角位移传感器研制 |
| 6.4.1 方案设计 |
| 6.4.2 模型仿真 |
| 6.4.3 样机研制 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（8）圆柱形永磁电动悬浮磁力特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 磁浮交通的能耗和磁场 |
| 1.1.3 磁浮交通的分类 |
| 1.1.4 磁浮交通的系统特征及研究现状 |
| 1.2 研究对象与研究现状 |
| 1.2.1 圆柱形永磁电动悬浮装置 |
| 1.2.2 研究现状 |
| 1.3 研究目标与研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 论文安排与主要创新点 |
| 1.4.1 论文安排 |
| 1.4.2 主要创新点 |
| 第二章 圆柱形永磁电动悬浮装置的工作特性 |
| 2.1 永磁电动悬浮效应阐述 |
| 2.1.1 镜像磁体 |
| 2.1.2 考虑回路电感的安培定律 |
| 2.2 圆柱形永磁电动悬浮系统结构 |
| 2.2.1 系统结构及工作原理 |
| 2.2.2 系统的静浮特性 |
| 2.2.3 系统的动浮特性 |
| 2.3 圆柱形永磁电动悬浮装置端部效应影响 |
| 2.3.1 端部效应对空间磁场影响 |
| 2.3.2 端部效应对电磁力影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 圆柱形永磁电动悬浮装置电磁力解析计算 |
| 3.1 电磁力解析计算 |
| 3.1.1 等效模型 |
| 3.1.2 控制方程 |
| 3.1.3 方程求解 |
| 3.1.4 悬浮力求解 |
| 3.2 模型验证 |
| 3.3 悬浮力及悬浮刚度参数分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 圆柱形永磁电动悬浮性装置浮重比解析计算 |
| 4.1 直线型Halbach永磁阵列的浮重比函数 |
| 4.1.1 直线型Halbach永磁阵列空间磁场 |
| 4.1.2 直线型Halbach永磁电动悬浮系统浮重比优化函数 |
| 4.2 圆柱形Halbach永磁阵列的浮重比函数 |
| 4.2.1 圆柱形Halbach永磁阵列空间磁场 |
| 4.2.2 圆柱形Halbach永磁电动悬浮系统浮重比优化函数 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 圆柱形永磁电动悬浮参数优化及稳定性分析 |
| 5.1 悬浮性能指标要求 |
| 5.1.1 浮重比参数 |
| 5.1.2 浮功比参数 |
| 5.2 永磁体参数优化 |
| 5.2.1 永磁体极对数 |
| 5.2.2 永磁体模块数 |
| 5.2.3 永磁体模块内半径大小 |
| 5.2.4 永磁体模块轴向长度 |
| 5.3 U型轨道参数优化 |
| 5.3.1 U型轨道材料 |
| 5.3.2 U型轨内半径大小 |
| 5.3.3 U型轨道厚度 |
| 5.4 L型轨道参数优化 |
| 5.4.1 L型轨道与U型轨道对比 |
| 5.4.2 L型轨道性能分析 |
| 5.5 系统稳定性分析 |
| 5.5.1 方法分析 |
| 5.5.2 垂向稳定性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 圆柱形永磁电动悬浮实验研究 |
| 6.1 实验装置的设计 |
| 6.1.1 轨道运动 |
| 6.1.2 永磁体运动 |
| 6.2 实验装置 |
| 6.2.1 永磁体选取 |
| 6.2.2 电机的选取 |
| 6.2.3 电源的选取 |
| 6.2.4 导轨的选取 |
| 6.3 实验方法 |
| 6.4 实验结果 |
| 6.5 小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
（9）静磁场对电磁悬浮熔融液滴振荡变形及热物性参数测量影响的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电磁悬浮液滴振荡变形行为研究 |
| 1.2.1 未叠加静磁场情况 |
| 1.2.2 叠加静磁场情况 |
| 1.3 电磁悬浮法在高温熔体热物性参数测量中的应用 |
| 1.3.1 比热容的测量 |
| 1.3.2 导热系数和发射率的测量 |
| 1.3.3 表面张力和粘度的测量 |
| 1.3.4 热膨胀系数和密度的测量 |
| 1.4 电磁悬浮法在凝固过程研究中的应用 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 2 线圈涡流效应对电磁悬浮液滴变形的影响 |
| 2.1 数学物理模型 |
| 2.1.1 物理模型及其假定 |
| 2.1.2 电磁场理论 |
| 2.1.3 任意拉格朗日欧拉法 |
| 2.1.4 控制方程和边界条件 |
| 2.2 程序正确性及网格收敛性验证 |
| 2.3 计算条件 |
| 2.4 线圈涡流效应对电磁悬浮液滴内磁场力和焦耳热的影响 |
| 2.5 线圈涡流效应对电磁悬浮液滴内流场、温度场及变形的影响 |
| 2.6 小结 |
| 3 电流强度和液滴半径对电磁悬浮液滴振荡变形的影响 |
| 3.1 计算条件 |
| 3.2 电流强度和液滴半径对液滴初始悬浮位置的影响 |
| 3.3 不考虑变形时液滴内速度场和温度场 |
| 3.4 液滴的变形及内部速度场和温度场 |
| 3.5 不变形和变形液滴内速度和温度的比较 |
| 3.6 小结 |
| 4 竖直磁场对电磁悬浮液滴对流及振荡变形的影响 |
| 4.1 计算条件 |
| 4.2 静磁场对电磁悬浮液滴对流和振荡过程的影响 |
| 4.3 竖直磁场下电流强度和液滴半径对液滴变形的影响 |
| 4.4 Marangoni效应对液滴变形和对流的影响 |
| 4.5 小结 |
| 5 竖直磁场对电磁悬浮液滴振荡变形影响的实验研究 |
| 5.1 实验装置 |
| 5.2 实验步骤 |
| 5.3 实验过程的温度校正与测量 |
| 5.4 数据分析方法 |
| 5.5 液滴振荡模式的区分 |
| 5.6 竖直磁场对液滴振荡变形的影响 |
| 5.7 竖直磁场对液滴表面张力测量影响 |
| 5.8 小结 |
| 6 竖直磁场下液滴变形对导热系数测量的影响 |
| 6.1 物理模型和计算条件 |
| 6.2 数学模型 |
| 6.3 模型正确性验证 |
| 6.4 不考虑变形时液滴导热系数测量 |
| 6.5 液滴变形对导热系数测量的影响 |
| 6.6 小结 |
| 7 竖直磁场、横向磁场和旋转磁场对电磁悬浮液滴内对流抑制作用的比较 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 物理数学模型 |
| 7.2.1 竖直和横向磁场下洛伦兹力的计算 |
| 7.2.2 旋转磁场下洛伦兹力的计算 |
| 7.3 数值计算方法 |
| 7.3.1 数值方法 |
| 7.3.2 计算程序正确性验证 |
| 7.3.3 网格无关性验证 |
| 7.4 竖直磁场、横向磁场和旋转磁场下硅熔体液滴内部流动特征 |
| 7.4.1 竖直磁场 |
| 7.4.2 横向磁场 |
| 7.4.3 旋转磁场 |
| 7.5 竖直磁场、横向磁场和旋转磁场对液滴沿轴向对流抑制作用的比较 |
| 7.6 小结 |
| 8 结论及展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 工作的主要创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 攻读博士期间发表的学术论文 |
| B 攻读博士期间参与的科研项目 |
| C 攻读博士期间获得的荣誉 |
| D 学位论文数据集 |
| 致谢 |
（10）寄生式时栅位移传感器的行波信号优化方法及其实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 典型角位移传感器的信号补偿方法研究现状 |
| 1.2.1 光栅及相关方法 |
| 1.2.2 磁栅及精度提高方法 |
| 1.2.3 旋转变压器及精度提高方法 |
| 1.2.4 时栅传感器的研究现状 |
| 1.3 本课题研究内容 |
| 第2章 时栅原理与寄生式时栅测量方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 时栅测量模型 |
| 2.3 行波构建运动的坐标系 |
| 2.3.1 磁场时栅的行波 |
| 2.3.2 电场时栅的行波 |
| 2.3.3 光场时栅的行波 |
| 2.4 寄生式时栅位移传感器测量方法 |
| 2.4.1 寄生式时栅的传感单元 |
| 2.4.2 寄生式时栅的主体结构 |
| 2.4.3 寄生式时栅的测量原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 寄生式时栅的误差分析与信号波形重构 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 时间项误差分布特性 |
| 3.2.1 对极内一次谐波误差 |
| 3.2.2 对极内二次谐波误差 |
| 3.2.3 对极内奇数次谐波误差 |
| 3.3 空间项误差分布特性 |
| 3.3.1 安装偏心一次谐波误差 |
| 3.3.2 椭圆二次谐波误差 |
| 3.3.3 节距高频次谐波误差 |
| 3.4 波形重构 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于行波优化的误差分离新方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 一次谐波误差消除算法 |
| 4.2.1 三参数拟合 |
| 4.2.2 对径补偿法 |
| 4.3 二次谐波误差消除算法 |
| 4.3.1 时栅位移传感器动态数学几何轴 |
| 4.3.2 同步补偿算法 |
| 4.3.3 算法仿真验证 |
| 4.4 安装位置误差自补偿算法 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 面向寄生式时栅的角度解算系统设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 相位数字化解算理论 |
| 5.2.1 函数相关分析法 |
| 5.2.2 基于FFT的频谱分析法 |
| 5.2.3 基于AP-FFT的频谱分析法 |
| 5.3 改进的CORDIC算法 |
| 5.4 解算系统的硬件电路 |
| 5.5 软件设计 |
| 5.5.1 数据采集软件设计 |
| 5.5.2 误差分析软件设计 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 解算系统性能实验验证 |
| 6.2.1 波形验证 |
| 6.2.2 线性度验证 |
| 6.2.3 动态响应验证 |
| 6.2.4 稳定性验证 |
| 6.3 对极内一次误差优化实验 |
| 6.3.1 残留电压分析实验 |
| 6.3.2 一次误差消除实验 |
| 6.4 对极内二次误差优化实验 |
| 6.4.1 幅度不均实验 |
| 6.4.2 空间不正交实验 |
| 6.5 安装误差优化实验 |
| 6.5.1 光栅为基准的消除实验 |
| 6.5.2 自基准的消除实验 |
| 6.6 整周误差分析实验 |
| 6.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间所发表的学术成果 |
| 致谢 |
四、运动磁场具有电场的特性——电磁关系之一(英文)（论文参考文献）
- [1]磁场调控光生载流子的分离及高效光催化材料[D]. 高文强. 山东大学, 2021(11)
- [2]二维纳米时栅位移测量理论与实验研究[D]. 王合文. 合肥工业大学, 2021(02)
- [3]基于平面磁感应线圈的绝对式直线时栅位移传感器研究[D]. 卜敬. 重庆理工大学, 2021(02)
- [4]基于磁场耦合的直线电机位置检测精度分析与实验研究[D]. 赵有祥. 重庆理工大学, 2020(08)
- [5]无线供电式动圈结构音圈电机设计与控制策略研究[D]. 黄维康. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [6]高三物理一轮复习中提高学生建模能力的研究与实践[D]. 宋磊磊. 华中师范大学, 2019(01)
- [7]基于时栅传感技术的伺服电机嵌入式位置检测新方法研究[D]. 王淑娴. 合肥工业大学, 2019
- [8]圆柱形永磁电动悬浮磁力特性研究[D]. 张文龙. 西南交通大学, 2020(06)
- [9]静磁场对电磁悬浮熔融液滴振荡变形及热物性参数测量影响的研究[D]. 冯林. 重庆大学, 2019
- [10]寄生式时栅位移传感器的行波信号优化方法及其实验研究[D]. 王伟. 北京工业大学, 2019