国家自然科学基金(10972102)
- 作品数：15 被引量：174H指数：7
- 相关作者：陈仁文刘祥建任龙侯志伟朱莉娅更多>>
- 相关机构：南京航空航天大学淮阴工学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金江苏省科技支撑计划项目更多>>
- 相关领域：电子电信电气工程机械工程一般工业技术更多>>
- 无源压电振动发电机接口电路的改进被引量：7
- 2011年
- 为了克服压电振动发电机接口电路中负载匹配及电路损耗问题,提出了一种改进的无源同步电荷提取电路。利用无源峰值检测开关电路及单端反激变换电路,使压电振动发动机中压电元件两端电压适时反向,从而输出与负载大小无关的恒定功率。使用Multisim进行电路仿真,仿真结果表明该无源同步电荷提取电路输出功率为1.83mW,且不存在最优负载问题。搭建了压电振动发电机实验平台,分别对无源同步电荷提取电路及经典电路进行发电性能测试,结果表明,无源同步电荷提取电路实际输出功率达到1.135mW,是经典电路实际输出功率0.381mW的2.98倍。
- 朱莉娅陈仁文
- 关键词：压电发电机悬臂梁
- 多方向压电振动能量收集装置及其优化设计被引量：22
- 2012年
- 为实现对不同方向环境振动能量的收集,提出一种新颖的多方向振动能量收集装置的设计结构,装置的换能部分采用了一种Rainbow型压电结构。为提高多方向振动能量收集装置收集能量的效果,以多方向振动能量收集装置输出的总电能为目标函数,综合考虑金属弹性基片的强度、装置振动的固有频率及装置的尺寸空间要求等多种因素,采用序列二次规划法对能量收集装置的结构参数进行了优化。该多方向振动能量收集装置经过优化后,在Y向激励时,其输出的总电能为37.146μJ,比优化前提高了30.82%,当沿装置体对角线方向激励时,结构装置输出的总电能为58.715μJ,比优化前提高了29.24%,装置的能量收集效果得到了明显提高。分析结果为多方向振动能量收集装置的设计、制造及应用提供了技术依据。
- 侯志伟陈仁文刘祥建
- 关键词：RAINBOW优化设计电能
- 海洋波浪能量采集技术研究进展与展望被引量：10
- 2014年
- 叙述了海洋波浪能量特点及海洋波浪能量采集的重要意义。介绍了几种典型波浪能量采集系统的结构形式、特点和应用情况。重点阐述了作者提出的一种蛇形直接式波浪能量采集装置的结构及特点,并以此为例,分析了海洋波浪能量采集装置设计中的一些难点和关键问题,包括波浪建模、结构参数选择、优化、适应波浪变化的自动调节等。最后,结合当前研究和工程应用中的问题,对波浪能量采集技术的发展趋势进行了展望。
- 陈仁文任龙蒋小川夏桦康徐栋霞
- 关键词：电磁转换
- 材料和尺寸参数对Rainbow型压电换能器发电能力的影响被引量：1
- 2011年
- 给出了一种多方向振动能量收集装置的设计结构。为研究Rainbow型压电换能器材料、尺寸参数对其发电能力的影响,根据压电材料的机电耦合方程和对换能器的力学理论分析,建立了Rainbow型压电换能器开路电压与输出电能的数学模型。对开路电压模型进行了仿真验证,仿真结果与理论分析一致。对输出电能理论模型的数值模拟分析表明,金属基片的宽度与厚度、换能结构初始曲率半径的增大将会引起换能结构两片压电薄膜输出电能的降低;金属基片长度、压电薄膜宽度的增大将会引起两片压电薄膜输出电能的增加;压电薄膜长度、厚度的增大将会使得两片压电薄膜输出电能先增加后减小;铍青铜基片换能器要优于钢基片换能器;换能器弧形内侧压电薄膜的输出电能都要大于外侧压电薄膜。最后,结合Rainbow型压电换能器的力学分析给出了分析结果的合理解释。
- 刘祥建陈仁文
- 关键词：压电换能器尺寸参数电能
- 改进型文化粒子群在图像配准中的应用被引量：1
- 2015年
- 设计了一种用于图像配准的优化算法。根据图像灰度和空间结构信息,构造一个基于最大化互信息的配准测度函数,结合一种适用于图像自动配准的文化粒子群优化(CIPSO)算法。新的配准算法在搜索空间上进行优化设置,将整个搜索空间分成群体空间、信念空间两组。群体空间的粒子不仅根据自己空间的个体最优和全局最优来优化自己,还与信念空间中的最优个体进行交互学习,加速粒子群的收敛速度,克服了图像配准中计算量过大、搜索速度慢等问题。实验表明,与现有的PSO配准算法相比,提出的算法具有较好的鲁棒性和配准精确率。
- 朱霞陈仁文章飘艳
- 关键词：互信息图像配准
- Rainbow型压电换能结构的有限元分析与实验被引量：8
- 2011年
- 提出了一种换能部分采用新颖的Rainbow型压电结构的多方向振动能量收集装置。为了分析和测试Rainbow型压电换能结构的发电性能,对该装置进行了有限元分析和实验测试。有限元分析表明,金属基片的宽度与厚度、压电薄膜的宽度与长度及换能结构初始曲率半径的增大会引起换能结构输出开路电压的降低;金属基片长度的增大会引起换能结构输出开路电压的增加;压电薄膜厚度的增大会使得换能结构输出开路电压先增加后减小。实验显示,有限元分析与实验结果具有较好的一致性,且都在压电薄膜厚度为0.25mm时换能结构的输出电压最大,得到的结果验证了有限元分析的可靠性。另外,在输出功率测试中,换能结构的输出功率达到了7.75μW。分析及测试结果为Rainbow型压电换能结构的设计、制作提供了指导性意见。
- 刘祥建陈仁文
- 关键词：有限元分析发电
- 压电振动能量收集装置研究现状及发展趋势被引量：81
- 2012年
- 随着无线技术及微机电技术的日益发展,以化学电池为主的供能方式的弊端日渐显露,压电振动能量收集装置以其结构简单、清洁环保及易于微型化等诸多优点而得到了极大重视。从振动能量收集常用的压电材料及其压电性入手,从压电振动能量收集装置的结构设计和能量收集电路设计两方面对其进行阐述。在结构设计方面,以压电振动能量收集结构的方向性和响应频带为主线,详细介绍国内外研究者在压电振动能量收集装置结构设计上的变化与创新;在能量收集电路设计方面,以能量收集效率的提高为主线,介绍了电路结构的优化改进。最后,总结了压电振动能量收集装置未来的研究趋势和方向,为从事压电振动能量收集研究的人员提供参考。
- 刘祥建陈仁文
- 关键词：宽频带
- V型压电换能器的有限元分析与实验被引量：2
- 2012年
- 为实现对不同方向环境振动能量的收集,提出了一种新颖的V型压电换能器,对其进行了有限元仿真分析和实验测试。有限元分析表明,压电陶瓷片与金属弹性基片之间有一个最佳厚度比,为0.5,使得换能器发电能力最强。随着换能器两金属基片夹角的增大,其输出电压不断减小。实验测试显示,有限元分析与实验结果具有较好的一致性,且都在压电陶瓷片厚度为0.15mm时,其输出开路电压最大,验证了有限元分析的可靠性。在输出功率测试中,V型压电换能器对外负载供能具有较好的优越性,且在峰值为0.3N的作用力下,输出功率达到22μW。
- 侯志伟陈仁文刘祥建
- 关键词：压电换能器压电陶瓷有限元仿真发电
- 压电振动发电机的研究现状与发展趋势被引量：12
- 2011年
- 综述了国内外压电振动发电机的技术发展,阐述了压电发电机工作原理,系统介绍了压电材料与压电换能元件结构形式,重点报道了能量转换接口电路及共振频率调整策略的研究现状。举例说明了压电振动发电机的应用领域,并针对目前研究中存在的问题对压电振动发电机发展趋势进行了预测。随着低功耗微电子技术与微机械加工技术的发展,压电振动发电机在各种MEMS产品、无线传感器网络及低功耗电子设备中的应用将逐渐实用化、普及化。
- 朱莉娅陈仁文雷娴
- 关键词：压电发电机频率调谐
- 基于脉冲耦合神经网络的弹簧卡箍缺陷检测被引量：1
- 2014年
- 传统的弹簧卡箍缺陷多为产后人工全检,存在漏检与缺陷率上升等现象,这不但会使成本上升、也对人力资源提出了考验;为此实现自动实时在线全检就成为急需解决的课题,设计了基于机器视觉的弹簧卡箍在线自动检测系统,该系统安装在弹簧卡箍流水线两侧,搭建特定光源,通过激光传感器外部触发工业相机对其表面进行图像捕获,送上位机进行缺陷判定与定位,最后通过RS485将判定结果送下位机来控制剔除机制;实验结果显示:该系统采用改进的脉冲神经网络(PCNN)能准确提取目标缺陷区域并对缺陷进行判定,可在0.348s每个零件的速度下,检测出弹簧卡箍表面大于10像素的缺陷;通过对不同弹簧卡箍进行检测验证实验,证明了PCNN算法对缺陷分割的准确性和有效性。
- 朱霞陈仁文夏桦康章飘艳
- 关键词：机器视觉脉冲耦合神经网络
