基于一维单负光子晶体的激光/红外兼容隐身技术研究

红外/激光主被动的兼容隐身要求目标物在特定波长具有高透射低反射率,而在特定波段有高反射低透射率,目前主要针对这一矛盾人们研究发现光子晶体具有的“光谱挖孔”特性适用于解决该矛盾,但效果并不理想.主要原因是常规光子晶体的“光谱挖孔”只有在垂直入射条件下才满足,而负折射材料一维单负光子晶体的缺陷模特性可以实现全向的“光谱挖孔”效果.本文针对该现象通过优化及仿真计算分别实现了1.06μm和10.6μm波长处的“光谱挖孔”.     

超磁致伸缩作动器的磁路设计与仿真分析

从超磁致伸缩作动器(GMA)的结构和基本原理入手,通过对偏置磁场和GMM棒的设计,完成GMA的磁路设计。通过Ansys仿真,重点研究作动器外壳材料对磁路的影响以及磁轭材料的磁导率对磁场均匀度的影响。仿真分析结果表明:当采用圆筒形永磁铁来提供偏置磁场时,外壳材料只能选择非导磁材料;增加磁轭材料的相对磁导率,能够增大作动器的磁场强度,提高驱动磁场的均匀度。     

潜艇防磁探能力评估方法研究

针对常用的测量设备难以获取潜艇高空磁场梯度的缺陷,提出了以磁偶极子磁场梯度模型换算潜艇高空磁场梯度的方法.针对潜艇防磁探能力难以量化的问题,采用磁异常梯度极大值、磁异常面积作为评估防磁探能力指标.经过仿真表明所提出的方法和指标有效,对我国潜艇防磁探能力评估方法的研究将具有重要参考价值.     

电流驱动下磁畴壁快速运动的研究

在2011年第7期出版的Physics Today杂志上刊登了一篇关于自旋极化电流驱动磁畴壁运动的文章,介绍了该领域的最新进展.现对该文主要内容摘译如下:磁体具有净磁矩,但这并不意味着所有的非配对自旋指向同一方向.通常情况下,多个具有不同磁矩方向的磁畴同时存在,磁畴之间的过渡区称为畴壁.畴壁并非是静止不动的,外加磁场可以驱动畴壁运动,使一部分磁畴扩张,而另一部分磁畴收缩.     

潜艇磁场建模方法的分析与比较

对潜艇进行磁探仪探测,需了解潜艇的磁特性模型.潜艇磁性物质分布复杂,直接用解析方法求解其磁场相当困难.经过近几十年的发展,目前已经得到了多种有效的潜艇磁场建模方法.本文分析了目前潜艇磁场建模的几种方法,对各种方法的基本原理进行阐述,并对其适用范围进行分析.最后对潜艇磁场数学模型的选择进行了说明.     

基于MRAS的船舶推进电机转子磁场定向实时校正技术

磁场准确定向是利用电动机间接磁场定向控制技术实现转矩和励磁解耦独立控制的关键,影响着整个船舶交流电推进系统的稳态和动态性能.通过对船舶电推进电动机矢量控制过程中的磁场定向方式进行演绎,以观测转子q轴磁链为模型,分析转子磁链大小、位置,并利用MRAS理论通过自适应调节实现转子磁场定向实时校正.在实际应用中证明了理论的正确性和磁场准确定向校正策略的有效性.     

海水磁流体中的磁声波传播

海水可以被看成是磁流体并能传播磁声波,运用建立的海洋磁流体力学模型,从理论上通过声波密度扰动驱动下的离子密度群聚现象,以及磁场脉冲驱动下的离子密度群聚现象的分析,得到磁声波的微观特征,即在地磁场的作用下,声波传播的粒子密度极大值前后会形成离子密度漂移电流,海水的盐离子将群聚到中性粒子密度极大值区,而当在海水中激励一个磁脉冲时,盐离子将产生磁场梯度漂移运动,使得盐离子向磁脉冲极大值区域群聚。在此基础上,探讨海水中无人潜航器激励磁声波的传播特征,提出通过高灵敏磁感应搜索线圈探测磁声波传播时产生的磁场扰动,从而实现一种有效的高灵敏非声探测潜航器的方法。     

基于磁体模拟法的潜艇磁矩分离数学模型

磁体模拟法是用若干具有特定磁矩的磁源所产生的磁场来模拟舰船磁场,对于舰船消磁系统,可以构造一些特定磁源,使其产生与舰船磁场大小相等、方向相反的磁场,通过对这些磁源的补偿作用,就能抵消掉舰船的感应磁场,从而达到消磁目的.经过仿真验证,证实了磁矩分离数学模型的准确性,因此可根据此数学模型分离出的感应磁矩来调整消磁绕组的位置,计算消磁绕组电流,就可使舰船磁矩得到抵消,从源头上对舰船磁场进行控制.     

超导发电机

1.前言 自1911年荷兰K.Onnes发现超导现象以来,世界各国相继努力为超导的实用化以及从物理方面解释其现象进行了研究。其后,1957年J.Bardeen等人发表了阐述超导现象本质的理论文章。大致在同一时期,J.E.Kunzler等人开发了具有强临界磁场的Nb_3Sn,Nb-Zr等材料,奠定了超导电磁体发展的基础。 超导体对电阻为零的电气机械可以说是一种理想的材料,因此世界上许多科学家都正在     

基于虚拟仪器技术的信号模拟和测试系统设计

讨论采用虚拟仪器的技术,把计算机强大的处理功能和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起,实现对不同负载平行环电流的精确设定,模拟产生零磁空间,并采用高性能单片机实时控制,模拟舰船在不同姿态下的固定磁场或感应磁场,同时通过对消磁设备输出响应进行高速采样测试、计算,实现对消磁设备性能指标的精确自动测试,解决了使用部队设备维修后的性能检定难题。     

室外巡检机器人的磁导航系统设计及实现

为了提高室外巡检机器人的导航精度和稳定性,基于磁钉磁场分布特性,设计了一种新的磁导航系统.首先根据巡检机器人室外磁导航需求,确定了磁钉材料、形状、尺寸及其排布方案;接着针对磁钉磁场强度设计了磁钉检测装置;然后对检测装置输出信号进行消抖滤波,并根据磁钉磁场分布构建了磁场比值函数,以及机器人相对于磁钉的横向偏差函数;最后以横向偏差为变量设计出巡检机器人磁导航的可变参数PID控制器.3种路径环境下的实验测试结果表明:与定常PID控制相比,基于可变参数PID控制的机器人横向偏差平均减少76.8%,轨迹标准差平均提高69.8%,且无脱离路径现象,说明机器人磁钉导航的准确性和稳定性,进而验证了所设计磁钉检测装置以及导航控制算法的有效性.     

基于云模型零漂补偿的磁链观测器

电压型磁链观测器由于其算法简单而得到广泛应用,其中电动势零漂对电压型磁链观测器精度的影响非常大,为此提出了一种基于云模型零漂补偿的磁链观测器.首先利用反电势积分估算磁链,在此基础上计算出直流分量,并利用直流分量与云模型控制器得到电动势零漂估计值,将其作为负反馈量消除影响.通过Matlab对所设计的磁链观测器进行实验仿真,并搭建基于云模型零漂补偿的磁链观测器的永磁同步电机实验平台,仿真和实验结果都表明设计的基于云模型零漂补偿的磁链观测器能在宽速度范围内精确地估算电机定子磁链,实现永磁同步电机的高性能控制.     

自抗扰控制器在潜艇近水面航行深度控制中的应用

基于潜艇垂直面非线性运动模型,模拟近水面情况下潜艇的操纵运动;利用自抗扰控制技术(ADRC),对潜艇深度变换进行控制.仿真表明,相对于现有潜艇的操纵控制,在潜艇深度控制上,自抗扰控制器可以获得较高的控制品质和较理想的控制效果,并且可以实现控制上的零超调.     

轻稀土掺杂DyFeCo磁光记录膜的制备及其特性研究

制备了非晶DyFeCo磁光记录薄膜,测量了其磁光Kerr转角与饱和磁化强度对温度依赖关系.研究了轻稀土参杂部分取代Dy对磁光记录薄膜的Kerr转角的影响,发现在一定参杂比范围内能够有效提高薄膜的Kerr转角.     

基于磁场梯度的船舶磁场模型

推导了磁旋转椭球体阵列在三维空间中磁场梯度的公式,建立了基于磁场梯度的椭球体阵列的磁场模型.针对模型的精度和稳定性易受人为选择椭球体参数影响的弊端,利用逐步回归方法来确定船舶磁场模型的各参数.船模试验表明,该模型精度高,可以广泛用作磁性目标的近距离定位和磁场建模.     

通讯电源近场磁耦合干扰的诊断和抑制

开关电源主电路产生的强杂散电磁场会耦合到EMI滤波器上,会降低滤波器的衰减性能,导致电源传导干扰发射异常.提出"引线移位"调试方法,来迅速辨识电源中主要的磁场源和敏感体.考察了通讯电源输出滤波电感杂散磁场的特性和电源EMI滤波器共模电感的磁场敏感性,建立了反映磁场耦合效应的开关电源差模传导干扰基本模型模型.根据磁耦合机理,提出了几种改善电源的差模干扰发射的措施,并进行了验证.     

高纬度区域的地磁导航技术研究

高纬度区域地磁场变化特性导致罗盘式磁罗经无法满足船舶在此区域的地磁导航,采用磁场传感器为核心部件的捷联式地磁导航系统是解决这一问题的有效方法.通过理论分析结果表明:采用旋回式自差校正方式是快速消除船磁影响的有效手段,在一定程度上能够避免船磁分离的理论难题.通过分析一次自差校正后校差系数的适应范围,为有效提高高纬度区域地磁导航的能力提供了依据.     

基于边界等效源的舰艇磁异常推算技术研究

用等效源法实现舰艇磁异常推算通常将等效源置于舰艇所占空间内,其位置分布参数常依赖人为经验确定,从而直接影响了等效源法在舰艇磁异常推算中的通用性。针对该问题,从边界积分理论及等效原理出发,分别建立了以边界单层源、双层源和混合源为未知量的边界等效源舰艇磁异常推算模型。与应用于舰艇磁场建模中传统等效源法相比,其等效源只需分布于边界面上,从而大大降低了人为因素的影响。基于磁场测量值来求解边界等效源磁性参数属磁场逆问题,磁场测量数据中信息量的不足通常使其表现出一定的病态性。为减小测量误差等因素对计算结果的影响,应用截断奇异值分解方法对模型进行了求解,并分析了所用磁场数据类型对建模的影响;采用数值算例和船模实验对边界等效源舰艇磁异常模型进行了分析比较。结果表明,基于截断奇异值分解方法求解的边界等效源舰艇磁异常模型,可有效克服传统等效源法在舰艇磁异常建模中的不足,推算结果令人满意。     

基于转子磁场定向的直接转矩控制

本文根据定子磁场定向理论,介绍了一种直接转矩控制的方法,通过动态计算电机定子端的电压矢量,实现了对异步电机的解耦控制,较矢量控制方法具有更优的控制性能,包括磁链幅值控制与转矩控制性能都得到很大的提高,试验结果证明了本文所叙方法是有效的.     

超低频全向接收天线信号合成仿真分析

从理论上讲,在SLF电极对拖曳天线上加装磁场天线可以实现全向接收超低频信号.给出了电场天线和磁场天线上的感应电压信号,对二者进行了合成分析,并对合成后的方向图作了仿真.结果表明,磁场电压信号与电场电压信号相位差为0°或180°时,能取得最大的合成信号,而两者相位差为90°时方向图为性能较好的椭圆,符合全向接收的要求.