激光自混合干涉效應(yīng)自上世紀(jì)八十年代被發(fā)現(xiàn)以來,作為一種新型傳感原理,逐漸被應(yīng)用于機械量、幾何量、材料參數(shù)、激光器參數(shù)等物理量的測量。尤其近幾年,國內(nèi)外越來越多的科研投入到激光自混合干涉?zhèn)鞲袦y量系統(tǒng)的研究中,在測量算法設(shè)計、測量系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計以及應(yīng)用等方面都取得了豐碩的研究成果。振動和位移測量是激光自混合干涉測量系統(tǒng)的經(jīng)典應(yīng)用,目前已有大量的研究成果,也出現(xiàn)了一些被普遍認(rèn)可的測量算法,但這些算法在理論模型、分辨力、精度等方面都還存在很多改進空間。本文針對激光自混合干涉微振動測量系統(tǒng)中自混合干涉信號的濾波算法、振動頻率的測量算法以及振動軌跡重構(gòu)的測量算法進行了研究,主要工作包括以下三個方面:在激光自混合干涉測量系統(tǒng)中,由于測量對象的變化、被測參數(shù)的變化以及測量環(huán)境的不同,使得自混合干涉信號呈現(xiàn)不同特性,這就要求濾波器在信號變化時能自動調(diào)整濾波參數(shù)以達到最佳濾波效果。本文首先針對自混合干涉信號這一特點,并考慮易于硬件實現(xiàn),設(shè)計了一種自適應(yīng)濾波器。其次,對于振動頻率的測量算法進行了研究,設(shè)計了兩種算法簡單、實時性好、易硬件實現(xiàn)的頻率測量算法。第一種方法本文稱之為特征點法,通過對自混合干涉信號... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 激光自混合干涉?zhèn)鞲袦y量研究現(xiàn)狀
        1.2.1 激光自混合干涉?zhèn)鞲袦y量國內(nèi)外主要研究單位及成果
        1.2.2 激光自混合干涉位移/振動測量系統(tǒng)概述
        1.2.3 激光自混合干涉位移/振動測量算法概述
    1.3 論文主要研究內(nèi)容和章節(jié)安排
2 激光自混合干涉振動測量系統(tǒng)概述
    2.1 激光自混合干涉模型
        2.1.1 激光自混合干涉物理模型
        2.1.2 激光自混合干涉數(shù)學(xué)模型
    2.2 激光自混合干涉系統(tǒng)特性分析
        2.2.1 參數(shù)C對干涉信號的影響分析
        2.2.2 LEF參數(shù)對干涉信號的影響分析
    2.3 激光自混合干涉振動測量原理
        2.3.1 條紋計數(shù)法原理分析
        2.3.2 相位提取法原理分析
    2.4 激光自混合干涉振動測量實驗系統(tǒng)
    2.5 本章小結(jié)
3 激光自混合干涉信號的自適應(yīng)濾波
    3.1 自混合干涉信號中的噪聲
    3.2 自適應(yīng)濾波器的選擇
    3.3 自混合干涉信號的自適應(yīng)濾波器設(shè)計
        3.3.1 單通道自適應(yīng)濾波器結(jié)構(gòu)
        3.3.2 濾波器算法設(shè)計
        3.3.3 自混合干涉信號的自適應(yīng)濾波仿真
    3.4 本章小結(jié)
4 振動頻率的特征點測量算法研究
    4.1 自混合干涉信號中的特征點
    4.2 測量算法設(shè)計
    4.3 算法仿真
    4.4 算法實驗驗證
    4.5 本章小結(jié)
5 振動頻率的自相關(guān)測量法研究
    5.1 自相關(guān)法原理
    5.2 自相關(guān)測量算法設(shè)計
    5.3 自相關(guān)算法仿真與實驗驗證
        5.3.1 自相關(guān)算法仿真驗證
        5.3.2 自相關(guān)算法的實驗驗證
    5.4 本章小結(jié)
6 振動軌跡重構(gòu)算法研究
    6.1 測量算法總體框圖
    6.2 測量算法的設(shè)計
        6.2.1 適度光反饋條件下干涉信號相位特性分析
        6.2.2 適度光反饋條件下干涉信號極值點與極值斜率比
        6.2.3 運動方向判斷與運動方向函數(shù)
        6.2.4 位移變化量與分辨力關(guān)系
        6.2.5 數(shù)據(jù)字典表的構(gòu)造及運動軌跡重構(gòu)
    6.3 測量算法的驗證
    6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻
個人簡歷及成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于激光自混合干涉法的微振動測量[J]. 羅會甫,王揚紅,朱煒,陳強華,吳歡,馬斌武,趙振峰.  北京理工大學(xué)學(xué)報. 2017(06)
[2]基于激光自混合干涉技術(shù)的管道測距系統(tǒng)[J]. 高丙坤,伍迪.  油氣田地面工程. 2017(02)
[3]基于激光自混合傳感器的齒輪局部故障振動信號分析[J]. 姜春雷,韓加明.  光學(xué)技術(shù). 2016(04)
[4]激光自混合干涉角度測量參數(shù)優(yōu)化及旋轉(zhuǎn)方向判別[J]. 鐘金鋼,梁智強,李仕萍.  光學(xué)精密工程. 2016(05)
[5]基于經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解的自混合干涉相位提取方法研究[J]. 張玉燕,周航,閆美素.  物理學(xué)報. 2015(05)
[6]基于條紋丟失補償?shù)淖曰旌细缮嫖灰茰y量算法[J]. 葉會英,朱君瑤,王珍雪.  鄭州大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2014(06)
[7]基于激光自混合效應(yīng)的加速度傳感器[J]. 楊穎,李醒飛,李洪宇,王錯,寇科.  光學(xué)學(xué)報. 2013(02)
[8]摻鉺光纖激光器自混合理論與微振動位移測量[J]. 潘以鍇,馬力,韓道福,戚小平,俞迪.  南昌大學(xué)學(xué)報(理科版). 2012(02)
[9]基于激光自混合干涉效應(yīng)的懸臂梁振動特性[J]. 呂亮,黃樣,俞本立.  中國激光. 2012(02)
[10]邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器自混合測速儀研究[J]. 呂亮,戴績俊,朱軍,甄勝來,郝文良,俞本利.  量子電子學(xué)報. 2010(05)

碩士論文
[1]基于自混合干涉技術(shù)的減速電機故障診斷[D]. 周旭明.東北石油大學(xué) 2017
[2]光反饋自混合干涉位移實時跟蹤測量算法的研究[D]. 郭冬冬.鄭州大學(xué) 2017
[3]弱光反饋自混合干涉高精度振動測量算法設(shè)計[D]. 孫學(xué)群.鄭州大學(xué) 2017
[4]基于特殊外腔結(jié)構(gòu)自混合干涉理論的研究及實驗觀察[D]. 張雨.南京信息工程大學(xué) 2016
[5]聚焦激光束自混合干涉現(xiàn)象及在角度測量中的應(yīng)用[D]. 郭揚.暨南大學(xué) 2015
[6]電接觸構(gòu)件微振動的檢測與損傷識別研究[D]. 周航.燕山大學(xué) 2015
[7]基于激光自混合干涉的微振動測量研究[D]. 王路.廈門大學(xué) 2014
[8]雙向閉環(huán)激光混沌保密通信研究[D]. 申翠麗.鄭州大學(xué) 2013
[9]光纖激光器自混合散斑實時速度傳感技術(shù)研究[D]. 段啊麗.南昌大學(xué) 2012
[10]基于相位展開原理的自混合干涉位移測量技術(shù)的研究[D]. 鄭明月.燕山大學(xué) 2012



本文編號：3444913