跨尺度微纳表面结构高精度测量关键技术及系统

本成果创新性发明了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构高精度测量技术及系统。 本项目依托华中科技大学仪器学科在表面形貌与结构精密测量领域的传统特色优势和长期积累的科研基础，在国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金仪器研制专项、国家863重点项目课题、国家自然科学基金面上项目等支持下，针对相关制造领域微米尺度、纳米尺度、跨尺度微纳表面结构精密测量问题开展了系列研究。本成果技术主要包括以下方面： 1）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，共光路融合白光显微干涉与原子力探针传感，突破跨尺度微纳传感瓶颈，解决大动态范围微纳结构测量难题，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量； 2）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度测量的可溯源标定和坐标统一方法，突破了白光干涉与原子力探针跨尺度微纳传感的坐标统一瓶颈和漂移难题，实现了微纳表面结构跨尺度测量的可溯源和稳定高精度； 3）提出了白光干涉质量评价模型和三维图像噪声区域辨识与重建方法，及二维扫描工作台平面度误差阿贝补偿与二维运动同步计量方法，解决噪声问题与宏微驱动二维工作台运动误差对测量精度的影响问题，为跨尺度微纳表面结构高精度测量提供支撑。 图1 微纳结构多模式跨尺度测量仪器实物图 图2 白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理示意图

华中科技大学 2023-05-12

跨尺度微纳表面结构高精度测量关键技术及系统

本成果创新性发明了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构高精度测量技术及系统。 本项目依托华中科技大学仪器学科在表面形貌与结构精密测量领域的传统特色优势和长期积累的科研基础，在国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金仪器研制专项、国家863重点项目课题、国家自然科学基金面上项目等支持下，针对相关制造领域微米尺度、纳米尺度、跨尺度微纳表面结构精密测量问题开展了系列研究。本成果技术主要包括以下方面： 1）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，共光路融合白光显微干涉与原子力探针传感，突破跨尺度微纳传感瓶颈，解决大动态范围微纳结构测量难题，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量； 2）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度测量的可溯源标定和坐标统一方法，突破了白光干涉与原子力探针跨尺度微纳传感的坐标统一瓶颈和漂移难题，实现了微纳表面结构跨尺度测量的可溯源和稳定高精度； 3）提出了白光干涉质量评价模型和三维图像噪声区域辨识与重建方法，及二维扫描工作台平面度误差阿贝补偿与二维运动同步计量方法，解决噪声问题与宏微驱动二维工作台运动误差对测量精度的影响问题，为跨尺度微纳表面结构高精度测量提供支撑。 图1 微纳结构多模式跨尺度测量仪器实物图 图2 白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理示意图 【技术优势】 本成果项目研制了具有我国自主知识产权的白光干涉原子力探针扫描测量仪等系列微纳表面结构测量仪器，并通过了国家计量院组织的仪器性能和软件的检定测试，纳米尺度原子力垂直测量范围超出国际商用仪器10倍以上，水平动态范围达国际领先水平。 【技术指标】 本成果项目提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，建立跨尺度传感方法，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量。同时，发明的白光干涉原子力探针扫描测量方法与现有商用原子力显微镜相比，垂直测量范围提高10倍，分辨率优于0.01nm。

华中科技大学 2023-05-15

密封环高速重载接触行为的多尺度建模与耦合计算

随着工程类重载车辆向大功率方向发展，对传动系统中防止压力油泄漏的密封环的性能要求日益苛刻。为提高密封环的稳定性和可靠性，必须重视高速重载工况下密封接触行为。本项目依据前期研究基础，对密封环在不同工况阶段存在的混合摩擦接触和流体润滑接触两个方面进行研究。首先对复合材料密封环摩擦行为进行跨尺度关联，明确宏观与微介观尺度的材料变形、摩擦状态、温升之间的协同效应，深化宏观与微介观之间的交互模型，实现尺度间摩擦状态的双向预测，以获取密封环在各尺度上的混合摩擦规律。其次依据工况条件，定量表达与预测

江苏大学 2021-04-14

一种基于 GPU 的多尺度空间特征提取方法

本发明公开了一种基于 GPU 的多尺度空间特征提取方法，包括 以下步骤：利用多尺寸并行非线性滤波构造尺度空间、在尺度空间中 并行的进行关键点检测和描述符生成。其中尺度空间构造包括：多尺 寸数据打包、多尺寸并行降采样、多尺寸并行非线性滤波的具体执行 步骤。为了提高算法的并行度、降低数据依赖性，通过并行降采样提 前得到各个尺寸下的初始图像，使得各个尺寸下的非线性滤波、关键 点检测和描述符生成可以在 GPU 中并行的执行。

华中科技大学 2021-04-14

用于快充锂离子电池的大尺度单层颗粒电极设计

本成果提出了一种由大尺度单层颗粒组成的电极结构，该电极具有垂直于集流体的载流子传输通道，能够解决高载量电极所面临离子传输速率慢的问题。将红P负载到具有垂直排列纳米通道（~22nm）的大块石墨烯基颗粒中（红P/VAG，~60μm），设计了由大尺度单层红P/VAG颗粒组成的电极。所设计的电极能够同时实现锂离子电池的快速充电和高的能量密度，具有非常广阔的应用前景和巨大的商业价值。

华中科技大学 2022-07-05

考虑多时间尺度协调的风电鲁棒区间轨迹调度方法

本发明涉及一种考虑多时间尺度协调的风电鲁棒区间轨迹调度方法。该方法结合模型预测控制与鲁棒优化，在多时间尺度的调度框架下滚动鲁棒优化，生成风电场可消纳功率区间轨迹界限与常规机组发电计划，当风电出力在可消纳功率区间轨迹界限内时均满足系统安全约束，缓解了传统调度中风电功率点预测不精确遗留的系统安全隐患，同时风电场监测系统实时反馈风电场实际出力，计算预测误差并对预测值进行校正，使未来预测值更接近实际值，逐级削减由于风电预测误差导致的决策量的计划偏差，使优化计划指标更精确。

中国农业大学 2021-04-11

基于多足旋转压电驱动器实现的跨尺度驱动激励方法

多足旋转压电驱动器及其实现跨尺度驱动的激励方法,属于压电驱动技术领域.解决了现有压电驱动器的驱动方法在具备快速,大行程响应能力的同时,难于兼具高精度,纳米尺度定位功能这一突出问题.本方法基于多足旋转压电驱动器的两组弯振压电陶瓷实现的,并根据目标输出位移选择三种激励模式之一,两种激励模式的组合或者三种激励模式的组合来实现不同位移尺度的输出,所述激励模式包括交流连续激励模式,脉冲步进激励模式和直流微驱动模式,使得驱动器不仅具备快速,大行程响应能力,同时具备高精度,纳米尺度定位功能,最终实现真正的跨尺度,超精密驱动.它用于压电驱动领域中实现跨尺度,超精密驱动.

哈尔滨工业大学 2021-05-04

基于黄金分割比例的菱形模板双尺度图像去噪方法

本发明涉及一种基于黄金分割比例的菱形模板双尺度图像去噪方法。本发明的技术要点是采用菱形模板并进行自适应模板扩充，利用参与计算的信号点的距离权重和灰度权重的归一化权重进行去噪。本发明的优点是菱形模板中参与计算的所有信号点到中心点的距离方差较小，尽可能避免了距离过远的信号点参与滤波计算；根据噪声密度取部分信号点参与计算，不仅降低了计算复杂度，而且降低了模板内可能存在的其他噪声及边缘对滤波效果的影响；模板中横向包含的像素点和纵向包含的像素点个数之比为1:0.618，充分利用了数学的经典理念,也符合人的视觉习惯。实验结果表明，本发明既能处理低密度噪声，又能处理高密度噪声，噪声密度越高，相对效果越好。

河北师范大学 2021-05-03

基于MAS多尺度的风光波互补海岛微电网能量控制方法

本发明公开了一种基于MAS多尺度的风光波互补海岛微电网能量控制方法，采用多Agent技术，当光照、风速、海况变化导致可再生能源发电出力变化时，通过微电网源、储、荷协调控制满足海岛上军民的用电需求。与现有微电网的能量控制方法相比，该控制方法采用分布式能量管理技术，减少了波浪发电系统输出功率的不稳定性，可以获得比较稳定的总输出，在保证供电的情况下，大大减少了蓄电池数量，削减系统投资成本，提高了海岛微电网的可靠性。并且该方法充分利用了海岛上丰富的波浪能，利用海岛上的海水淡化装置实现了微电网多尺度的能量控制

东南大学 2021-04-14

基于多足旋转压电驱动器实现的跨尺度驱动激励方法

项目成果/简介:多足旋转压电驱动器及其实现跨尺度驱动的激励方法,属于压电驱动技术领域.解决了现有压电驱动器的驱动方法在具备快速,大行程响应能力的同时,难于兼具高精度,纳米尺度定位功能这一突出问题.本方法基于多足旋转压电驱动器的两组弯振压电陶瓷实现的,并根据目标输出位移选择三种激励模式之一,两种激励模式的组合或者三种激励模式的组合来实现不同位移尺度的输出,所述激励模式包括交流连续激励模式,脉冲步进激励模式

哈尔滨工业大学 2021-01-12