1037592大功率光纖端帽和光纖功率編碼器DFS60B-S4CM05000對接口的傳遞函數分析,當半物理仿真系統工作在半物理仿真頻帶上時,接口傳遞函數為單位陣,半物理仿真系統的誤差為零。針對接口特性引起的滯后,提出采用滯后補償的方法消除接口滯后的影響,同時給出了滯后補償的適用條件。單自由度半物理仿真系統的仿真表明,滯后補償能大大提高半物理仿真的精度。為驗證末端執行器抓取動力學半物理仿真系統的可行性和相關結論,采用ADAMS與Simulink聯合仿真的方式建立了半物理仿真系統的虛擬樣機。虛擬樣機上的仿真結果與ADAMS中抓取模型的仿真結果對比,驗證了末端執行器抓取動力學解算單元的正確性,虛擬樣機能*復現末端執行器抓取動力學過程。針對不同的抓取初始條件、目標航天器質量與機械臂剛度,在虛擬樣機上進行仿真。仿真結果驗證空間抓取動力學半物理仿真系統的可行性,為實際搭建空間抓取半物理仿真試驗臺和展開試驗研究奠定了堅實的基礎。 光器具有轉換效率高、光束質量好、熱管理方便、結構緊湊等優點,被廣泛應用于工業加工和國防安全等領域。近年來光纖激光器的輸出功率不斷提高,已經成為高功率激光發展的重要方向之一。但是,受光纖端面損傷、非線性效應及熱效應等因素的限制,光纖激光器的功率提升面臨著巨大挑戰。大功率光纖端帽能夠提高光纖激光器輸出端面的損傷閾值,有效解決光纖端面損傷問題。而光纖功率合束器則可以通過將多路高功率的光纖激光合束到一根光纖得到更高輸出功率,是突破單根光纖激光器輸出功率瓶頸的重要方案之一。本論文圍繞光纖端帽和光纖功率合束器這兩種大功率光纖器件開展研究,研究工作主要包括以下幾個方面:1、理論計算了信號激光在光纖端帽中傳輸的光斑直徑、回光損耗以及腰斑偏移量等參數,并進行了實驗驗證。制作了大功率少模光纖端帽和多模光纖端帽,并分別進行了3.01 kW和6.26 kW的高功率測試。開展了一體化光纖端帽準直器的理論和實驗研究,實現了大功率光纖激光的直接空間耦合,測量耦合損耗小于0.3dB。2、基于三層介質波導模型分析了拉錐單芯光纖和拉錐多芯光纖的模式特性,推導了拉錐多芯光纖纖芯基模截止條件的近似公式。基于單芯光纖的拉錐技術制作了單模光纖和大模場光纖之間的單模光纖模場適配器,測量傳輸損耗小于0.4dB。分別基于控制空氣孔塌縮技術和選擇空氣孔塌縮技術制作了多芯光子晶體光纖模場適配器,實現了雙包層光纖和七芯光子晶體光纖的低損耗熔接,小損耗值為0.22 dB,解決了基于光子晶體光纖的百瓦量級超連續譜光源的瓶頸問題。3、建立了纖芯耦合型光纖功率合束器的理論模型并開展了相關實驗研究。基于導模分解法建立了纖芯耦合型光纖功率合束器的理論模型,分析了輸入光纖不同偏移條件下輸出光纖中激發的模式特性。基于光束傳播法仿真分析了纖芯耦合型光纖功率合束器用于光纖激光非相干合成的合成特性,實驗制作了7×1纖芯耦合型光纖功率合束器并進行了大功率單模光纖激光合成,實現了輸出功率為6.08kW,光束質量為M2-10.2的激光合成。仿真分析了纖芯耦合型光纖功率合束器用于超連續譜光纖激光的非相干合成效果,并進行了大功率合成實驗,實現了7路合成功率為802 W、光譜覆蓋1060-1700 nm的高功率超連續譜輸出。4、建立了包層耦合型光纖功率合束器的理論模型并開展了相關實驗研究。基于拉錐多芯光纖的模式演化規律建立了包層耦合型光纖功率合束器的理論模型,采用解析方法求解了包層耦合型光纖功率合束器實現非相干合成的合束激光光束質量。結果表明,對于3×1和7×1包層耦合型光纖功率合束器,合成激光光束質量極限分別為M2-1.75和M2-2.70。配器的應力和變形模式的解析方法是其力學理論研究的重要前提。基于軸對稱平面應變假設,推導了海綿圓筒和橡膠圓筒的徑向應力、切向應力和徑向位移的解析公式;建立了位移邊界條件下適配器受壓問題的非線性常微分解析方程組,并通過數值模型仿真驗證了解析公式推導的正確性;調整海綿/橡膠粘合面半徑,研究了海綿層厚度比對適配器受壓力學特性的影響。結果表明:數值模型和解析公式計算結果基本一致;適配器海綿層徑向應力值和切向應力值相差不大,橡膠層切向應力高于徑向應力約1個數量級,徑向應力大值位于適配器外表面,切向應力和徑向位移大值均位于海綿/橡膠粘合面;隨海綿層厚度比增加,適配器應力和位移減.

1037592大功率光纖端帽和光纖功率編碼器DFS60B-S4CM05000 接口適配器市場上，用于單一接口的協議轉換器種類繁多，但只適用于對應的轉換接口電路進行數據傳輸，使得數據傳輸與處理過程出現多線，多轉換的問題。本實驗針對應用于現場農機設備的智能型傳感器，設計了一種能夠將多種傳輸方式智能地轉化為統一方式的接口適配器。該適配器根據傳感器集成化、智能化進一步發展，功能增強，解決了在不改變原有硬件情況下農機裝備多輸入單輸出協議轉換問題。本設計選取的五種協議為農業現場作業中適用范圍廣泛的，幾乎覆蓋了傳感器數據采集與控制中心傳輸的方式。本設計接口適配器的研究于現階段對接口協議轉換單一的市場現狀，成為本設計的創新之處。具體工作如下：（1）根據現場作業的農機設備實際需要，設計了一種接口適配器，針對系統硬件構建應具備多個接口、易于擴展的要求，選擇功耗低、處理運算能力強的芯片和價格低、現場應用體驗較好的模塊。（2）針對復雜的市場使用現狀，選用CAN總線、RS-232、RS-485、IIC以及TCP/IP接口輸入，將作業機車傳感器實時數據以RS-485作為終轉換接口輸出，實現遠程計算機能按需求檢測接口數據并儲存，監控系統運行時負責各個單元數據采集器下傳感器的數據狀態，判斷和顯示各傳感器的實時情況。（3）為了使硬件正常而有序的工作，設計中對CPU進行軟件編制、調試和優化。當適配器接收到某一路輸入上有數據發送時，立即做出反應。（4）本設計是以C++為編程語言編寫轉換應用程序。通過主控模塊的調度與控制，實現現場數據實時傳輸，監控系統及時處理。本程序操作簡單、界面流暢，并且具有*的擴展性和可移植性。（5）在電氣實驗室中模擬農業作業現場的環境.