程竹明
- 作品数：10 被引量：40H指数：3
- 供职机构：南京航空航天大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金安徽省高校省级自然科学研究项目中国航空科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程理学一般工业技术更多>>
- 基于光纤光栅的温度与压力柔性传感性能测试被引量：26
- 2019年
- 为了探究光纤FBG埋入仿生体中的传感性能,制备了一种光纤FBG柔性传感器,并对其温度和力觉的感知能力进行了探究。首先,介绍了FBG柔性传感器的结构及制作方法;接着,建立了柔性传感器的温度和压力传感模型,并使用有限元分析软件Abaqus对柔性传感器受压情况进行理论模拟;最后,对FBG柔性传感器和裸FBG传感器的温度和力觉感知能力进行了对比试验。试验结果表明,FBG柔性传感器灵敏度在升温和降温过程分别为13.14和11.06 pm/℃,是裸FBG传感器的1.3倍;静态压力加载过程和卸载过程分别为0.318 1和0.345 3 pm/g,比裸FBG传感器提高了3倍且线性相关系数为99.5%,较裸FBG传感器线性度好;检测通行载荷信号比裸FBG传感器强;20 g实心钢球从50 cm高度冲击应变值为38με,跟踪效果明显。该传感器灵敏度高且重复性好,对仿生体皮肤的触滑觉研究有一定的参考意义。
- 王彦秦楠刘吉虹梁大开程竹明
- 关键词：柔性传感器温度压觉
- 基于光纤光栅传感器和卡尔曼滤波器的载荷识别算法被引量：11
- 2018年
- 载荷识别在结构健康监测中的地位十分重要,为了在结构健康监测的同时利用最优化算法对系统进行有效控制,提出了一种基于光纤光栅(FBG)传感器和卡尔曼滤波器的载荷识别算法。该算法建立在卡尔曼滤波器的基础上,以FBG传感器测得的应变值作为观测信号,通过卡尔曼滤波器产生的增益矩阵、新息序列和协方差矩阵,利用最小二乘算法实时估计载荷的大小。此算法只需采集前一时刻的估计值和当前时刻的观测值即可估计出当前时刻的载荷,无需存储和读取大量数据。同时,基于卡尔曼滤波器在进行结构健康监测的同时能够应用最优化算法对系统进行控制。为了对识别算法进行验证,采用梁系统作为仿真和试验对象,通过FBG传感器测得的应变值识别载荷。结果表明,所提动态载荷识别算法能够很好地抑制噪声,具有良好的稳定性和实时性。
- 宋雪刚刘鹏程竹明魏真喻俊松黄继伟梁大开
- 关键词：传感器载荷识别卡尔曼滤波光纤光栅传感器
- 一种非线性梁系统动载荷识别算法被引量：1
- 2018年
- 载荷识别是结构健康监测的重要组成部分,而非线性梁系统在工程应用中扮演重要角色,为了在结构健康监测的同时方便利用最优化算法对非线性梁系统进行有效控制,提出了基于容积卡尔曼滤波器(Cubature Kalman filter,简记为CKF)的载荷识别算法。此算法在卡尔曼滤波器的体系下,通过CKF产生的增益矩阵、新息序列、一步估计值和协方差矩阵,利用最小二乘算法在线估计载荷的大小和位置,附录给出了算法的详细推导过程。为了验证算法的有效性,采用受高斯白噪声影响的大变形梁系统作为仿真对象,根据系统响应依次识别不同噪声影响下的正弦、方波和锯齿波载荷。实验方面,采用受非线性弹簧约束的Bernoulli-Euler梁作为对象,利用光纤光栅传感器测得的应变值识别载荷。结果表明提出的动载荷识别算法能够很好地抑制噪声,并且具有良好的稳定性。
- 宋雪刚白瑜芳程竹明顾欣卢李梁大开
- 关键词：载荷识别最小二乘算法
- 基于光纤复合法珀腔结构的法珀腔长与折射率计算方法
- 本发明涉及一种基于光纤复合法珀腔结构的法珀腔长与折射率计算方法，属于光纤传感技术领域。该光纤复合法珀腔传感器，其从左到右依次由单模光纤（6）、毛细玻璃套管（7）、高折射膜片（9）、高反射膜（11）组成。所述的传感系统包括...
- 曾捷穆昊常晨郭晓华王珂程竹明贾鸿宇
- 文献传递
- 光纤振动传感器及其M-Z传感臂光路结构
- 本发明涉及一种光纤振动传感器及其M-Z传感臂光路结构，属于光纤传感技术领域。光纤振动传感器包括喇叭型腔壳（2）、上振动膜（3）、下振动膜（1）、柱状多层环圈传感光纤（5）、保护盖（4）、尾部光纤保护套管（6）。M-Z传感...
- 曾捷常晨周煜青程竹明王晓钢马驰梁大开
- 文献传递
- 基于光纤复合法珀腔结构的法珀腔长与折射率计算方法
- 本发明涉及一种基于光纤复合法珀腔结构的法珀腔长与折射率计算方法，属于光纤传感技术领域。该光纤复合法珀腔传感器，其从左到右依次由单模光纤（6）、毛细玻璃套管（7）、高折射膜片（9）、高反射膜（11）组成。所述的传感系统包括...
- 曾捷穆昊常晨郭晓华王珂程竹明贾鸿宇
- 文献传递
- 基于光纤Sagnac传感技术的结构冲击定位被引量：3
- 2018年
- 冲击定位可为结构冲击损伤提供准确的位置信息。基于光纤布拉格光栅(FBG)传感器存在解调频率低、需要训练样本等缺点,提出了一种利用光纤Sagnac传感技术实现结构冲击定位的方法。基于此方法的传感系统主要由宽带光源、光纤Sagnac干涉仪、光探测器以及数据采集与处理单元构成。当粘贴在结构表面的传感探头受到冲击应力波作用时,Sagnac干涉仪相位受到调制,从而导致输出的光强发生变化,通过光探测器将光信号转换为电压信号输出。首先,对传感系统采样的时域信号进行小波降噪和去直流干扰处理,再利用Db4小波包进行能量特征提取与信号重构,并获取应力波到达2端的传感器的时间,最后利用时差法进行冲击定位。为了验证该冲击载荷定位系统的有效性,对长度为100cm的钢管结构进行了35次低速冲击实验。结果表明,该方法可以有效地识别冲击位置,最大定位误差和最大均方根误差分别为0.65cm和0.36cm。研究结果可为结构冲击定位提供另外一种可靠的方法。
- 程竹明曾捷曾捷常晨梁大开
- 关键词：光纤光学光纤传感器小波包分析时差法
- 光纤振动传感器及其M-Z传感臂光路结构
- 本发明涉及一种光纤振动传感器及其M‑Z传感臂光路结构，属于光纤传感技术领域。光纤振动传感器包括喇叭型腔壳（2）、上振动膜（3）、下振动膜（1）、柱状多层环圈传感光纤（5）、保护盖（4）、尾部光纤保护套管（6）。M‑Z传感...
- 曾捷常晨周煜青程竹明王晓钢马驰梁大开
- 文献传递
- 基于模糊熵和人工鱼群算法的低速冲击位置辨识方法
- 本发明公开了基于模糊熵和人工鱼群算法的低速冲击位置辨识方法。步骤为：布局分布式光纤布拉格光栅传感器；对待测冲击点对应的光纤布拉格光栅传感器响应信号进行处理，并计算其模糊熵；对待测点所在区域进行定位，并在该区域边界选取样本...
- 黄继伟曾捷白瑜芳孔凡金程竹明卢李喻俊松
- 文献传递
- 基于模糊熵和人工鱼群算法的低速冲击位置辨识方法
- 本发明公开了基于模糊熵和人工鱼群算法的低速冲击位置辨识方法。步骤为：布局分布式光纤布拉格光栅传感器；对待测冲击点对应的光纤布拉格光栅传感器响应信号进行处理，并计算其模糊熵；对待测点所在区域进行定位，并在该区域边界选取样本...
- 黄继伟曾捷白瑜芳孔凡金程竹明卢李喻俊松
- 文献传递
