基于光纤光栅的结构变形测量系统研究

发布时间：2023-04-05 04:24

　　随着航天航空事业的发展,无人机现已在军事侦察、灾难救援和农业生产等多个领域得到广泛应用。机翼长基线天线变形的高精度实时监测,对于保证天线工作性能十分重要。本文研究了基于光纤光栅的变形测量系统,并用于实际的结构变形测量。基于可调谐FFP滤波器实现传感光栅的波长解调。利用模糊逻辑系统的普遍逼近特性,提出了两种测量应变的模糊网络误差修正算法,并将研究理论封装应用到自主开发的演示软件平台中。在变形测量实验中实现了测量结果的实时演示,为变形测量系统在结构变形测量中的实际应用提供了保证。本文通过对比几种常见的光纤光栅解调方法的优缺点,采用了基于可调谐FFP滤波器的波长解调方案。根据实际测量需求确定了解调系统的参数指标,并据此完成解调系统组成器件的选型,以及系统光路和基础硬件电路的设计。对解调系统的硬件设计工作进行了详细介绍。应变测量过程中存在多种因素会引入误差,基于模糊逻辑系统的普遍逼近特性,提出逆有限元理论与模糊网络相结合的测量应变误差的修正方法。提出了一型自构架模糊网络算法(Type-1 Self-Structuring Fuzzy Network,T1-SSFN)用于误差修正。网络采用了T-...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 机翼变形测量的研究现状
        1.2.2 光纤光栅波长解调技术的研究现状
    1.3 测量应变的误差修正
    1.4 本文的主要研究内容
第二章 光纤光栅解调系统的硬件设计
    2.1 光纤光栅传感原理
        2.1.1 光纤布拉格光栅传感原理
        2.1.2 应力传感的数学模型
    2.2 基于可调谐FFP滤波器的光纤光栅解调方案
        2.2.1 光纤光栅常见解调方法
        2.2.2 基于可调谐FFP滤波器的波长解调方案
        2.2.3 波长解调方案性能指标
    2.3 基于可调谐FFP滤波器解调系统光路设计
        2.3.1 主要器件选型
        2.3.2 解调系统光路设计
    2.4 解调系统硬件电路设计
    2.5 本章小结
第三章 基于一型自构架模糊网络的修正算法
    3.1 问题提出
        3.1.1 IFEM方法介绍
        3.1.2 测量应变的修正思路
    3.2 一型自构架模糊网络算法
    3.3 仿真与实验
        3.3.1 仿真分析
        3.3.2 变形测量实验
    3.4 本章小结
第四章 基于自构架支持向量回归模糊网络的修正算法
    4.1 问题提出
    4.2 模糊网络的构建
    4.3 基于支持向量回归的网络参数优化
        4.3.1 后件参数优化
        4.3.2 前件参数优化
    4.4 仿真与实验
        4.4.1 仿真分析对比
        4.4.2 变形测量实验
    4.5 本章小结
第五章 框架模型变形测量实验演示平台
    5.1 演示平台的总体设计
    5.2 演示平台设计流程
        5.2.1 开发环境简介
        5.2.2 演示平台结构
        5.2.3 演示平台功能模块
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3782721