教学课程资源库 更多>>

关键词： 横向振动   压电   能量回收   接口电路  

摘要： 随着全球能源危机和环境污染问题的日益严峻,各行各业都在寻求节能减排的新方法。在汽车工业中,减振器作为关键的车辆部件之一,不仅保证了行车的平稳性和舒适性,也是车辆能量消耗的主要来源之一。传统的减振器在吸收和消散车辆运行过程中产生的振动能量时,这部分能量大多以热能的形式散失,造成了能源的浪费。因此,开发高效的减振器能量回收技术,对于提高车辆的能源利用效率和减少环境污染具有重要意义。 本文针对车辆悬架系统中减振器产生的横向振动能量进行了深入的研究,并提出了一种创新的能量回收电路设计,旨在有效回收和转换这部分通常被忽视的能量。通过对悬架系统在自由振动状态下的横向振动特性进行分析,本研究不仅揭示了减振器横向振动的动力学机制,还展示了如何通过电路设计来回收振动能量。 首先,本文对减振器的横向振动特性进行了详细的探讨。通过将减振器抽象为一个等效的悬臂梁模型,本研究分析了在不同工况下减振器的振动响应。通过建立数学模型并运用Matlab/Simulink软件进行仿真,本文详细描述了减振器在侧向受力时的动态行为,为后续的能量回收电路设计提供了理论基础。 接下来,本文对现有的能量回收接口电路进行了评估,并提出了一种新型的带磁性整流器的双中间电容能量回收接口电路(DICH-MR)。通过对标准能量回收接口电路、串联式双中间电容能量回收接口电路以及新提出的DICH-MR的工作原理进行分析,本文详细推导了这三种电路的输出功率表达式,并通过Multisim软件进行仿真,验证了新型电路的有效性。 最后,本文通过实验验证了理论和仿真的结果。通过搭建实验平台,测量了减振器在实际工况下的横向振动加速度和响应,进一步证实了新型能量回收电路的性能。实验结果表明,DICH-MR电路不仅能够有效回收振动能量,而且其性能优于传统电路,具有更好的适应性和稳定性。 本研究的创新之处在于,它不仅提高了减振器能量回收的效率,还扩展了能量回收技术的应用范围。通过对横向振动能量的有效回收,本研究为汽车工业提供了一种新的节能减排解决方案,有助于推动可持续发展和绿色出行的实现。

关键词： 深度学习   印刷电路板   类增量   增量学习   缺陷检测   目标检测   动态检测   知识蒸馏   灾难性遗忘  

摘要： 为了应对更加实际的增量式印刷电路板缺陷检测场景，本文将知识蒸馏与YOLOX相结合，提出了一种基于YOLOX的类增量印刷电路板缺陷检测方法。在只使用新训练数据的情况下，模型能够检测出所有学过的缺陷类型。通过对模型的输出特征和中间特征使用知识蒸馏来促进旧缺陷类别知识的传递，使得学生模型能够有效保留教师模型在旧缺陷类别上的检测性能。实验结果表明，本文方法能够显著缓解增量学习过程中的灾难性遗忘问题，在两阶段增量场景下，模型对所有缺陷的平均检测精度为88.5%，参数量为25.3×106，检测速度为39.8 f/s，便于工业设备部署的同时，可以满足增量式检测场景下印刷电路板(printed circuit board,PCB)质检的检测精度和检测速度要求。

关键词： 忆阻器   超混沌系统   间歇控制   阶跃函数   T-S模糊   稳定性   同步控制   保密通信  

摘要： 众所周知,混沌系统产生必要条件之一就是非线性。忆阻器是一种具有记忆功能的非线性电阻,是一种无源二端电路元件,引入电路后容易实现电路的混沌振荡。忆阻器非线性的特点,使得它满足混沌系统产生的必要条件,而其拥有的独特的记忆性的特点,使得忆阻混沌电路不仅对电路参数敏感,而且对忆阻器的初始值敏感。与传统的混沌系统相比,忆阻混沌系统具有更复杂的混沌特性,以及产生的混沌信号具有更强的伪随机性,这些特性使得其可能具有更加广阔的应用领域。因此,利用忆阻器与传统的混沌系统相结合来构造忆阻混沌系统或者电路是具有重要的理论指导及现实意义的。 作为非线性系统中一类非常重要的系统,忆阻混沌系统的稳定性控制问题一直以来是学者们研究的热点之一。为了使得构建的忆阻超混沌系统稳定,本文以忆阻超混沌类Bao以及忆阻超混沌Lü系统为研究对象,设计了三种不同的控制方法,其中包括周期性间歇控制、阶跃函数混合脉冲法和T-S模糊间歇控制。 此外,随着全球信息技术的飞速发展,人们传播信息的机会越来越多,但是随之也会出现信息泄露的隐患,所以如何解决信息保密的安全性就成了一个非常重要的问题。与传统的混沌系统相比,忆阻混沌系统具有更加复杂的结构以及不可预测性的特点,及可以产生更加具有不可预测性的混沌信号,这使得它在保密通信中起着至关重要的作用。 综上所述,本文的主要内容如下: (1)通过将三次型磁控忆阻器模型分别与三维Bao系统以及三维Lü系统相结合,成功地构建了一个忆阻超混沌类Bao系统和一个忆阻超混沌Lü系统。与此同时,通过Lyapunov指数图谱、分岔图、和Poincaré截面等方法分别研究了这两个系统的基本动力学特性,并探究了不同参数对这两个系统动力学行为的影响,以及验证了它们的混沌特性。此外,为了验证这两个系统的混沌行为,设计了它们的等效模拟电路。通过比较,数值仿真结果与电路仿真结果基本一致。 (2)针对忆阻超混沌类Bao系统和忆阻超混沌Lü系统,设计了三种不同的稳定性控制方法,分别是周期性间歇控制、阶跃函数混合脉冲法和模糊间歇控制。此外,为了验证三种控制策略的有效性和可行性,利用数值仿真软件绘制了施加控制策略后的系统的时域波形图,从图中可以清晰地看出受控系统最终趋于稳定状态。 (3)针对忆阻超混沌类Bao系统,设计了一种线性同步控制方法,从而实现了该超混沌系统的同步。此外,在其同步的基础上,将所设计的忆阻超混沌系统用于混沌掩盖保密通信。最后,为了验证该同步控制策略的可行性和有效性,利用数值仿真软件绘制了施加控制策略后的系统的时域波形图,从图中可以清晰地看出该超混沌系统实现了混沌掩盖保密通信的效果。

关键词： 3D打印   嵌入式   柔性透明电路   聚酰亚胺  

摘要： 柔性嵌入式电路因其具有优异的耐弯折性能、表面粗糙度低、机械稳定性强等显著优势,在柔性电池、航空航天、生物医疗等领域发挥着至关重要的作用。目前柔性嵌入式电路在制造方面存在工艺复杂、生产成本高、无法定制化生产等问题。此外,目前柔性嵌入式电路基底一般采用PET、PDMS、PEN等聚合物材料,虽然具有透光率高、较好的柔韧性、生产成本低等优势,然而当温度超过200℃时,这些材料会产生热弯曲变形从而导致电路失效,难以满足柔性电路在高温环境下的适用性。基于上述问题,本文开发了一种耐高温的新型聚酰亚胺材料,并使用该材料作为柔性基底开发了一种高效、环保的一体化打印柔性嵌入式电路新工艺,制造的柔性嵌入式电路具有较高的耐温性以及优异的抗弯折性能。 本文的主要研究内容及创新点如下: (1)采用两步化学亚胺法开发了一种高柔性、高透光的新型耐高温聚酰亚胺树脂。并将该材料与二甲基乙酰胺混合,制成一种可用于3D打印的聚酰亚胺溶液。采用该溶液打印形成的薄膜可以经受300℃高温而不产生形状变化。 (2)结合电场驱动打印技术和直写成型技术,本文提出了一种耐高温、高柔性单层嵌入式电路的一体化制造方案,并对一体化打印方案进行原理分析。探究讨论了聚酰亚胺材料以及导电材料的打印工艺,确定了最佳打印参数。 (3)提出层间互联孔打印及层间导线互联新方案,在此基础上,开发了一种多材料一体化打印多层柔性嵌入式电路新方法,并对其打印原理进行了详细阐述与分析。另外,对互联孔洞最小尺寸打印参数进行了探究,通过参数优化,实现了半径100μm的互联孔制造。 (4)采用本文所提出的多材料一体化制造柔性嵌入式电路新工艺,基于最佳工艺窗口,分别实现了单层柔性嵌入式电路的制造以及多层柔性嵌入式电路的制造。经过实验测试与表征,制备的柔性嵌入式电路具有高透光性、高耐弯折能力以及良好的环境稳定性。此外,高柔性聚酰亚胺基底使得柔性电路表现出优秀的耐弯折性以及耐高温性能。为柔性电路在高温环境下的应用提供了新策略。 (5)基于上述制造工艺对无色透明聚酰亚胺基柔性嵌入式电路在单层以及多层柔性器件中的应用进行了详细探究。

关键词： 印刷电路板   缺陷检测   技术主题演化   LDA模型   Word2Vec  

摘要： 印刷电路板(PCB)是在电路中起固定作用,由绝缘隔热的材质制作而成的板材。伴随印刷电路板生产工艺的不断提高,印刷电路板的颜色呈现多种多样,背景复杂度也越来越高,导致印刷电路板缺陷检测难度也进一步增大,也迫使印刷电路板缺陷检测技术更新迭代。基于以上原因,本文从专利的视角对印刷电路板缺陷检测的发展趋势展开研究,通过对现有专利数据的演化分析,把握技术发展脉络,发现该技术领域的发展趋势走向,为该技术领域科技创新和发展提供理论支撑,实现技术的创新,为政府制定提供参考,促进资源合理配置。因此本文利用LDA主题模型和Word2Vec对我国印刷电路板缺陷检测专利技术展开了热点主题识别与演化研究。 本文对印刷电路板缺陷检测专利数据进行分析,结合文献调研、专利分析、社会网络、LDA主题聚类等理论,通过分析我国印刷电路板缺陷检测领域专利技术主题内容演化,可以预测未来的技术发展方向,从而指导新的研究和开发工作,提高印刷电路板缺陷检测的效率和准确性。 首先,从专利申请趋势、技术构成、地域分布、创新主体四个方面进行了专利整体态势研究分析,了解整体的印刷电路板缺陷检测专利整体情况。研究结果显示,印刷电路板缺陷检测技术领域中对电设备、线路或元件进行短路、断路、泄漏或不正确连接的测试的这一类专利申请量下降,图像分析、检测物体表面上的图案、电路的测试是重点研发技术领域。 然后,先对整体的专利文本进行预处理,进行特征选取和向量化,再通过困惑度曲线计算获取最优主题数,通过得到的技术主题进行计量并计算其技术强度从而得到整体的技术热点变化情况,深度挖掘研究热点的变化情况,得到了总体的研究热点。研究结果显示,产业主要集中在电子组件与测试点、图像处理与自动化设备、检测设备及性能、X射线检测技术、图像识别与良品率。未来印刷电路板缺陷检测技术的发展趋势可能会集中在提高检测精度、速度和智能化水平上。 最后,在将国内的印刷电路板缺陷检测专利分成发明专利和实用新型两种专利类型的基础上,分成1985-1997、1998-2010、2011-2023三个阶段,对两种类型的专利进行基于时间序列分析的演化,可以更好地理解并追踪主题的演变过程。研究结果显示,对于发明专利来说,对实时图像采集与处理系统的改进成为提高印刷电路板性能和可靠性检测的重要手段。对于实用新型来说,对电气控制传感器的改进成为了提高印刷电路板性能和可靠性检测的重要手段。