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基于
智能
锁模算法、时间拉伸技术和实时高速电路建立的实时光谱分析
控制
平台
近日,上海交通大学电子系义理林教授课题组基于智能锁模算法、时间拉伸技术和实时高速电路建立的实时光谱分析控制平台,实现了锁模激光器输出飞秒脉冲的实时光谱调控,对飞秒激光器的设计具有重要的应用价值。相关成果以“Intelligent control of mode-locked femtosecond pulses by time-stretch-assisted real-time spectral analysis”为题目于2020年1月发表于国际光学顶尖期刊《Light: Science & Applications》(中科院长春光机所与Nature出版集团合办期刊),并入选为封面文章,在“News & Views”栏目被专门评述。博士生蒲国庆为第一作者,义理林教授为通信作者。 图说:期刊封面文章 飞秒尺度(1E-15秒)脉冲对应着原子分子、材料、生物蛋白、化学反应等丰富物质体系的众多超快过程,有着广泛而重要的应用。锁模激光器作为产生飞秒脉冲的重要基础研究工具,在物理、化学、生物、材料、信息科学等领域都有广泛的应用。飞秒锁模激光器自上世纪六十年代发明以来,与其相关的研究分别于1999,2005,2018年获得过诺贝尔奖。 随着超快光学的快速发展,越来越多的前沿应用需要对飞秒脉冲的时域和光谱进行精细控制。由于飞秒脉冲的产生涉及非常复杂的非线性和色散传输效应,达到特定脉冲状态的稳态输出需要对激光器多个参数在高维空间进行优化,传统基于激光器光学设计和优化的方法已被证明难以精确实现。 通过对飞秒脉冲状态进行智能识别,结合智能算法对激光器多参数进行全局优化,有望获得理想的飞秒脉冲输出,但其主要挑战在于飞秒脉冲难以实时精确识别。低速时域采样无法识别飞秒脉冲宽度和形状,光谱仪虽可识别飞秒脉冲积分光谱但无法识别其瞬时光谱,因此传统方法都无法做到实时控制飞秒脉冲精确锁模状态。为了解决这一难题,义理林教授课题组提出在锁模控制环内引入时间拉伸-色散傅里叶变换(TS-DFT)技术,通过时域到光谱的转换,采用低速时域采样即可识别飞秒脉冲对应的瞬时光谱宽度和形状。结合智能控制算法,实现了以1.4nm为精度对飞秒脉冲光谱宽带从10nm到40nm进行可编程控制,光谱形状可编程为高斯型或三角形等。这是本领域首次实现飞秒锁模脉冲光谱宽度和形状高精度实时编程控制,解决了飞秒锁模脉冲锁模状态无法精确调控的难题。 基于实时的光谱控制,该研究还展示了从窄谱锁模态至宽谱锁模态以及从三角形光谱脉冲态至宽谱锁模态的演变过程,发现两者动力学过程具有相似性,提出了目标锁模状态可能决定中间动力学过程的猜想,为人们进一步探索锁模激光器内部机理提供新视角。 图说:基于快速光谱分析的飞秒锁模脉冲智能控制 非线性光学著名专家John Dudley教授(欧洲物理学会主席,IEEE/OSA Fellow)在《Light: Science & Applications》的“News & Views”栏目撰文介绍此项工作,认为本工作极具创新性,开拓了研究锁模动力学新的可能性,很可能应用于多种锁模光纤激光器中。 义理林教授课题组过去六年来一直致力于解决飞秒锁模激光器的智能控制问题,2019年发表在光学领域顶级期刊《Optica》的“智能锁模激光器”成果入选美国光学学会旗下新闻杂志《Optics & Photonics News》2019年光学年度进展“Optics in 2019”。该方向工作部分得到国家自然科学基金(61575122)的支持。《Light: Science & Applications》论文全文https://www.nature.com/articles/s41377-020-0251-x《Light: Science & Applications》“New & Views”评述论文https://www.nature.com/articles/s41377-020-0270-7
上海交通大学
2021-04-10
一种电子节气门
控制
系统的
控制
方法
本发明提供一种电子节气门控制系统的控制方法,包括油门踏板预测单元、阻力分析单元、特性分析单元、电机驱动缓存单元以及节气门控制单元,其所提供的电子节气门系统包括了两种工作模式,其在预测模式下,可以利用预设的多层神经网络模型,根据车手开始踩踏板的初始位置以及初始加速度,对踏板最终的位置进行预测,并且根据油门踏板的预测终止位置对节气门进行控制,可以有效减少节气门控制时间,从而减少加减速过程中的时间延迟。
东南大学
2021-04-11
设备及其
控制
系统的 运行特性参数获取及优化
控制
方法
南京工程学院
2021-04-13
一种基于 RBAC 访问
控制
模型的用户信息访问
控制
方法
本发明公开了一种基于 RBAC 访问控制模型的用户信息访问控 制方法,应用于电子商务,包括以下步骤:1、安全服务器记录物流发 送方注册的基本信息,包括名称及各级网点分布;2、安全服务器将交 易方的用户信息保存至数据库;3、安全服务器将用户信息中的收货地 址划分为多个地址区段,并为物流发送方的各级网点指派角色,向不 同角色授予允许访问不同地址区段的权限;4、安全服务器建立交易链, 将收货方的用户信息以条码形式发送给物流
华中科技大学
2021-04-14
自动
控制
原理及计算机
控制
技术教学实验系统
采用独立一体化模式,将各种控制实验专用测量仪器集成在实验箱中,一个实验箱就能支持自动控制原理的全部实验,测量分析手段全面升级,全新信号源,升级控制计算机及其接口电路,更加符合现代主流系统应用的需求。
西安唐都科教仪器开发有限责任公司
2021-02-01
高级
智能
婴儿模型、高
智能
婴儿模拟人
XM-YE8新生儿黄疸模拟人(婴儿黄疸护理模型) 功能特点: ■ XM-YE8新生儿黄疸模拟人(婴儿黄疸护理模型)采用高分子材料制成,质感逼真。 ■ 模型具有皮肤和巩膜黄染等特征,可辨别轻重黄疸程度。 ■ 可进行婴儿基础护理操作训练: · 练习婴儿常规体格检查法,可测量体重、胸围、腹围、头围。 · 婴儿抱持、包裹、换尿布。 · 擦浴、清洁五官、皮肤护理等。 ■ 可反复进行练习。
上海欣曼科教设备有限公司
2021-08-23
一种基于改进的 SVD-Krylov 算法的数控机床进给系统
建模
方法
本发明公开了一种基于改进的 SVD-Krylov 算法的数控机床进给 系统建模方法,该算法包括如下步骤:基于动力学方程建立数控机床 进给系统的状态空间方程模型;获得原始系统状态空间矩阵,原始系 统和传递函数模型;设定降阶系统阶次,启动多点矩匹配 SVD-Krylov·112·算法进行降阶;输出降阶系统状态空间矩阵,降阶系统及相应降阶传 递函数模型;采用正交实验方法和时间响应法进行降阶算法仿真验证。 提出的降阶建模算法降阶后的模型能够保证渐近稳定,计算效率高, 同时采用迭代
华中科技大学
2021-04-14
一种基于有限元的钛合金变齿距铣削三维
建模
方法
本发明公开了一种基于有限元的钛合金变齿距铣削三维建模方法,包括以下步骤:首先获取刀具系统参数、工件与刀具的材料参数,并制定切削工艺参数;根据工艺参数,按照铣刀各刀齿与前一刀齿的径向夹角之比等于对应的每齿进给量之比的原则进行铣刀几何建模;对铣刀与工件的物理模型、接触关系与运动关系进行建模;提交工作到ABAQUS/Explicit求解器进行求解计算;得到求解结果后,绘制铣削力-时间曲线图,铣削温度-时间曲线图,或某特定节点集合的应力、应变图。由于本发明中考虑了铣刀的螺旋角,更加接近真实的加工状况,而且采用变齿距的几何建模,能够一次性模拟不同每齿进给量的工况,节省了建模与计算时间。
华中科技大学
2021-04-14
一种基于RBF神经网络预测
控制
的双进双出球磨机
控制
系统及
控制
方法
本发明公开了一种基于RBF神经网络预测控制的双进双出球磨机控制系统及控制方法,控制系统包括基于RBF神经网络模型的预测控制器、控制量初始化模块以及被控对象,被控对象为双进双出球磨机模型,其输出连续被控量经离散化后生成的离散被控量和被控量当前设定值输入控制量初始化模块和预测控制器,控制量初始化模块输出控制量初始值输入给预测控制器,预测控制器输出离散控制向量经零阶保持器转换为连续控制量输出给双进双出球磨机模型。控制方法采用RBF神经网络正向模型和RBF神经网络逆向模型实现对被控对象的预测控制。本发明可以对系统进行提前控制和调节,适用于大滞后系统的控制,被控量响应快、超调量小,同时具有良好的鲁棒性。
东南大学
2021-04-11
智能
防疫产品
1月31日,由北理工长沙智能装备研究院(筹)超能机器人团队研发的首批体温检测机器人分别配备于长沙市开福区发热门诊医院、湖南省儿童医院、长沙市万达商业广场和华润万家超市等人流大、人员聚集、传染风险高的公共场所。 -配备于医院的新冠肺炎预检机器人,可通过非接触式红外体温检测和咳嗽、乏力、气促等现象问询,有效预检筛查新型冠状病毒肺炎的疑似症状,引导疑似症状者进入发热门诊做进一步的检测和治疗; -配备于万达商业广场和华润万家超市的体温筛查机器人,可对顾客进行体温检测和手部消毒。 随着复工返城高潮来临,各公共场所疫情防控任务愈加繁重。
北京理工大学
2021-04-10
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