毕业设计论文

编号

毕业设计（论文）题目光纤布拉格光栅应变测量系统研究

二级学院电子信息及其自动化学院

专业测控技术与仪器

班级测控技术与仪器（一）班

学生姓名龙广学号 11007030119

指导教师鲁进职称讲师

时间

目录

摘要........................................................................ I Abstract..................................................................... I I 1章绪论 (1)

1．1 课题研究背景及意义 (1)

引言 (1)

1．1．1 光纤光栅的发展动态 (2)

1．1．2 光纤光栅传感系统的研究意义 (5)

1．2 光纤光栅传感器应用的发展现状 (7)

1.2.1 国外研究现状 (7)

1.2.2 国内研究现状 (8)

1．3 课题研究内容 (9)

2章光纤布拉格光栅应变测量系统的设计 (10)

2．1 光纤光栅应变测量系统的结构 (10)

2．2传感头的设计 (12)

2．2．1 光纤布拉格光栅的耦合模理论分析 (12)

2．2．2 光纤布拉格光栅的应变测量原理 (13)

2．3 光纤光栅应变测量系统解调模块的设计 (14)

2．3．1 光纤光栅传感系统解调方案 (15)

2. 3．2 边缘滤波法 (15)

2．3．3 被动解调法 (16)

2．3．4 可调光纤F-P滤波器解调法 (16)

2．3．5 可调谐窄带激光器扫描法 (17)

2．3．6 锁模调制法 (18)

2．3．7 环型反射器法 (19)

2．3．8 非平衡M-Z光纤干涉仪解调 (20)

2．4 光纤马赫一曾德尔干涉仪系统设计 (22)

2．4. 1 光纤马赫一曾德尔干涉仪解调的原理 (22)

2．4．2 光纤马赫-曾德尔干涉仪光纤系统构成 (23)

2．4．3 光纤马赫一曾德尔干涉仪的参数计算 (23)

2．4．4 压电陶瓷的调制及参数计 (24)

2．5 后续信号处理模块的设计 (25)

2．5．1 信号解调的基本原理 (26)

2 .5．2 光纤光栅传感信号的解调 (26)

2. 6 限制光纤马赫一曾德尔干涉仪动态范围的关键因素 (27)

2. 6. 1 低通滤波器的约束特性 (28)

2．6．2 有限的载波频率 (28)

2．7 本章小结 (29)

3章系统的实验方案设计 (30)

3．1 光纤布拉格光栅应变测量系统实验研究 (30)

3．2 系统应变测量实验研究 (30)

3．2. 1 应变加载的实现 (31)

3．2．2 测量数据的处理 (31)

3．3 本章小结 (32)

4章实验系统分析 (33)

4．1 测量系统误差分析 (33)

4．1．1 系统误差来源 (33)

4．1．2 系统温度补偿的分析 (33)

4．1．3 光纤布拉格光栅的温度特性 (33)

4. 1．4 温度补偿的实现 (34)

4．2 实验分析 (34)

4．2．1 系统应变测量实验分析 (34)

4．2．2 相位生成载波解调系统实验分析 (35)

4．3 本章小结 (35)

5章结论 (37)

致谢 (38)

参考文献 (39)

摘要

本文以光纤布拉格光栅应变测量系统的设计和实验研究为目的，在对国内外研究现状进行了深入分析的基础上，归纳了当前光纤光栅传感器的发展趋势及在实际应用中需要解决的几个主要问题，并针对光纤布拉格光栅应变测量系统的实际需要，对光纤光栅应变测量系统的各个环节进行了研究。

首先，论文从光纤布拉格光栅应变测量系统的理论模型入手，着重对光纤光栅应变传感特性进行了系统的分析，论证了光纤布拉格光栅作为传感头用于应变测量的优越性；在分析比较了常见的信号解调技术的优缺点基础上，提出应用光纤马赫-曾德尔干涉仪与相位生成载波调制解调技术相结合的方法来实现光纤光栅传感信号的解调，通过详细的理论分析论证了系统方案的可行性；并指出了限制光纤马赫-曾德尔干涉仪动态范围上限的关键因素。

其次，对光纤布拉格光栅应变测量系统进行了实验方案设计。通过光纤布拉格光栅应变特性的测试实验，验证了光纤布拉格光栅中心反射波长与应变的线性关系：对应变测量系统进行了实验方案设计和仿真实验研究，证明了系统所设计的解调方案能够实现系统的高精度测量。

最后，对实验系统进行了分析。基于光纤光栅的温度晌应特性，提出用一个参考光栅来进行光纤光栅应变测量温度补偿的设计方案，并详细推导了其补偿原理，证明了该方法的可行性；此外，系统在进行温度补偿的同时也消除了外界干扰对应变测量的影响。

关键词:光纤布拉格光栅;光纤光栅测量系统;应变测量;光纤马赫-曾德

尔干涉仪;信号解调;相位生成载波

Abstract

In the thesis，strain measurement system of FBG is designed systemically and researched by experiment．Based on analysis of domestic and foreign study actualities on FBG development trend and several main problems of FBG sensor in application are summarized．And to meet the need of practical strain measurement system，we research each aspect as design for strain measurement system of FBG

First，starting with theoretic model of strain measurement system of FBG，focuses on the systematic analysis of the strain sensing properties of fiber Bragg grating，proves the superiority of the application of FBG as sensor to strainm easurement；on the basis of analyzing advantages and disadvantages of familiar demodulation Techniques a method that combines non-balanced fiber Mach—Zehnder interferometer(FMZI)and phase generated carrier(PGC) modulation and demodulation technique is proposed to realize signal demodulation of FBG sensing system，and

the proposed system scheme is testified to be feasible by analyzing detailedty

and theoretically．As the same time，factors limited the upper limitation of the dynamic range in fiber Mach—Zehnder interferometer is analyzed theoretically．Next，experiment scheme of strain measement system of FBG is designed．Strain performance of FBG is tested experimentally,which proves that the center wavelength of FBG is linear to strain．Experiment scheme design and simulation of strain measurement are made to testify that the demodulation schemed esigned by system can realize the high-accuracy measurement．

Last，the systemic is analyzed．Due to temperature performance of FBG,a reference FBG is adopted to compensate temperature．The proposed system scheme is testified by deriving the compensation principle detailedly．Moreover，this scheme not only realizes temperature compensation but also eliminates the effect of environment fluctuation acting on strain measurement。

Keywords:Fiber Bragg grating；FBG measurement system；Strain measurement；Fiber Mach—Zehnder interferometer；Signal demodulation；Phase generated carrier

1章绪论

1．1 课题研究背景及意义

引言

近年来，在国防、工业与农业生产、环境保护、生物医学、计量测试、交通运输、自动控制等领域，对3S(smart material，smart structure，smart skin)系统的研究与应用已引起了科学界极大的关注并成为研究热点。其中对应变测量系统的研究与应用就是重点研究内容之一。

3S系统[1]含义是：把高超的光纤光栅技术、光纤网络、光纤制动仪器有机地融为一体。利用掩埋或贴附的方法把它们复合到制造现代运载体(如飞机、舰船、坦克等)或各种建筑体(如桥墩、大坝、楼房等)的框架和承力件外蒙皮的复合材料中，制成灵敏材料、灵敏结构和灵敏反映的智能传感系统。该系统对被测体的应变、温度、应力、老化、裂变等各种物理量进行大面积实时综合测量、诊断和控制，并通过测量和数据处理系统进行状态分析，同时对各种越限行为及时告警，必要时采取应急措施。

光纤光栅作为一种新兴的光纤无源器件，是光纤技术进展的产物[2]。以光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating，简称为FBG)为主的光纤光栅传感器之所以能够如此受到关注，是因为它除了具有光纤传感器的抗电磁干扰、耐高温、体积小、灵活方便等优势，还具有其它传感技术无法替代的优点，如其传感信号是以波长调制的，所以测量信号不受光纤弯曲损耗、连接损耗、光源起伏和探测器老化等因素的影；避免了干涉型光纤传感器相位测量模糊不清等问题；其复用能力强，在一根光纤上串接多个布拉格光栅，把光纤嵌入(或粘于)被测结构，可同时得到几个测量目标的信息，并可实现准分布式测量。因而，光纤光栅在光纤传感器领

域具有十分广阔的应用前景[3-5]。

就目前来说，光纤光栅的应用主要集中在光纤通信领域和光纤传感领域[6]。随着光纤光栅制造技术的不断成熟和商用化，光纤光栅将改革人们在光纤技术应用中的传统思想，可以说光纤光栅技术是继掺铒光纤放大器(EDFA)技术之后光纤技术发展的又一个新的里程碑。光纤光栅技术使得全光纤器件的研制和集成成为可能，从而为人们进入全光信息时代带来了无限生机和希望。

1．1 ．1 光纤光栅的发展动态

1978年，加拿大通信研究中心的K．O．Hill等人首次利用窄带488 nm的激光制作光纤Bragg光栅。在掺锗的单模光纤中，行波场通过光纤端面的反射在光纤中形成一个驻波场，光纤中形成了持久的与写入光驻波场空间分布相同的周期性折射率改变，这种折射率的周期性变化构成了一个Bragg光栅。

1989年，美国联合技术研究中心的GMeltz等人发明了光纤Bragg光栅的外写入法，首次利用244 nm KrF准分子激光器、采用双光束侧面全息干涉法研制成功Bragg光纤光栅滤波器。

1993年，Hill等人提出的相位掩模制造法[7]和逐点写入技术使先纤光栅的制造技术得到重大发展，光纤光栅的大批量制造成为可能，之后，光纤光栅器件逐步走向实用化。

随着光纤光栅写入技术的逐渐完善，世界各国掀起了光纤光栅技术研究的热潮，各种基于光纤光栅的有源和无源器件也不断涌现。到目前为止，人们可以制造出波长范围从紫外到近红外、峰值反射率从低于百分之一到几乎百分之百、反射带宽从低于0．1纳米到数纳米的光栅[8]。

由于光纤光栅的折射率分布反映了光纤光栅的周期和折射率调制等结构参数，这些参数决定了光纤光栅的Bragg波长、带宽和反射特性等，从而使不同的折射率调制及不同结构的光纤光栅具有了不同的功能，形成不同的光纤光栅器件。因此，光纤光栅的类型按其空间周期和折射率分布特征主要发展为以下八种：

(1)均匀周期光纤布拉格光栅(uniform Bragg grating)这是最为常见的一种光纤光栅，其折射率分布如图1-l(a)所示。它在光纤激光器、光纤传感器、光纤

波分复用等领域有重要的应用价值。

(2)啁啾光纤光栅(chirped grating)其主要特点是光栅周期非均匀性，其折射率分布如图1-1(b)所示。啁啾光栅被广泛应用于WDM系统的色散补偿、掺饵的光纤放大器与光纤激光器的性能优化等方面。

(3)超结构与重叠光纤光栅(superstructure grating)在光栅写入过程中对写入光源进行调制可以制作出超结构光纤光栅或取样光栅，或在光纤同一个位置重叠写入多个具有不同中心波长的光栅，这两种光栅在多波长光纤激光器方面有一定应用价值阶[9-11]。

(4)倾斜光纤光栅(tilted grating)主要是光栅平面与光纤轴向有一定的夹角，它主要可以用作掺饵光纤放大器的增益平坦滤波器、光传播模式转换器等[12]。

(5)摩尔光纤光栅(moire grating)它是通过在原先写入光栅的位置上再写入一个光栅得到的，其折射率分布如图1-1(c)所示。如果在光纤的同一位置写入多个不同的Bragg光栅则会产生多个反射峰，可做成梳状滤波器用于复用／解复用系统中，还可用在多波长光纤激光器和多参量测量传感系统中[13]。

(6)Taper型光纤光栅(taper grating)这是一种切趾光栅，它的周期均匀，但折射率随一定的函数关系变化，正弦型Taper光栅的折射率分布如图1-1(d)所示。Taper型光纤光栅可构成各种滤波器、波长变换器和光插／分复用器。

(7)相移光纤光栅(phase-shifted grating)主要通过在制作过程中引入光栅相移得到，其折射率分布如图1-1(e)所示。这种光栅在光通信中特别是在多通道光波系统中，可被用来选择通道[14-15]。

(8)长周期光纤光栅(long-period grating)长周期光纤光栅在带阻滤波器、宽带掺饵光纤放大器的增益平坦、高灵敏度传感器等方面有重要的应用背景。

从大量的文献资料分析可以看出，当前光纤光栅传感器的发展趋势及在实际应用中需要解决的问题主要有：

(1)光源光纤Bragg光栅传感器需要大功率宽带光源或可调谐光源。目前一般采用的侧面发光二极管(ELED)功率较低，而激光二极管(LD)的带宽则较窄。

图1-1 各种光栅折射率的变化

Fig.1-1 The refractive index modulation of various FBG

(2)光纤光栅基本性质的研究包括光纤材料光敏本质的机理；光纤光栅灵敏度、动态范围的提高途径；光纤光栅增敏和去敏的可能方式；交叉敏感的解决途径。

（3）光栅传感器的制作与封装光纤光栅作为传感功能器件，其反射率不稳定，会严重影响整个传感系统的性能。因此，制作稳定的光纤光栅，及对封装技术的研究，是实现可靠传感的重要因素。

(4)信号解调光纤Bragg光栅用作传感时是波长编码的，要获得原来的传感量，就需要从测得的光信号中检测出布拉格波长的漂移，实现信号的解调。光栅解调系统的成本通常占整个传感系统成本的绝大部分，它的检测精度也往往决定着整个系统的传感精度。可以说，解调系统是光纤光栅传感系统的核心。而目前，

实验中一般采用的光谱分析仪价格昂贵、体积大，尤其是不能输出与被测物理量成正比的电信号。因此，在实用中必须开发出高效低成本的信号解调系统。

(5)多路复用传感器阵列研究如上所述，传感系统中解调模块的成本在整个成本中的比例非常高，如果用同一解调模块对多个传感光栅进行解调，即在系统中复用多个传感光栅，则每个传感探头上的平均成本就能大大降低。而且多点传感系统的体积也能明显减小。因此，实现多参数、多变量同时测量的智能化遥测是发展的重点。

1．1．2 光纤光栅传感系统的研究意义

近二十年来，我国经济的快速发展为建筑业的发展带来了契机，大型结构如桥梁、高层建筑、大坝、核电站等工程建设进入了前所未有的高潮时期。建筑结构的多样化和复杂化，带来了建筑结构工程科研、设计、施工、监理和管理水平的全面提升，也带动和促进了相关产业的发展。同时，其安全可靠性己成为当今社会普遍关注的重大问题[16]。因为如果不能及时发现这些重要结构在服役期内的损伤位置及其对整个结构的危害性，其灾难性后果不仅会造成无法估量的经济损失，还会严重危及到人们的生命财产安全。结构监测的前提是从结构中提取能反映结构特征的参数。最能反映结构局部特征，便于结构安全评价与损伤定位的是应变信号，应变是材料与结构的重要物理特性，是重要工程结构健康监测最为重要的参数之一。因此，对大型结构应变，进行长期、实时、在线监测，具有十分重要的意义。

目前，对结构的应变检测主要采用常规的检测手段，即电类传感测量技术，如电阻应变片、钢弦计等，它们虽在大型工程结构的施工质量控制及竣工验收中得到广泛应用，但就对结构的长期、实时、在线监测而言，则存在着根本不足。

①传统的电阻应变片传感元件的性能虽然在不断的提高，作为钢结构的短期应变测量，还是能满足工程要求的，但其受环境影响较大，如电磁干扰、潮湿、化学腐蚀等都会使其零点发生长期漂移，因此长期应变测试的结果会严重失真。②在混凝土应力的测试中，短期观测可使用电阻应变片式的应变砖，而工程中更多地使用振弦式应变传感器。后者输出信息为频率特征，不受导线长度的影响，灵敏

度和稳定性也较好。由于钢弦丝长期处于张紧状态，蠕变现象十分严重，国产钢弦应变传感器的正常使用期为3年左右。总之，上述常规的电类传感检测手段存在传感元件寿命短、测量易受环境影响、不能进行分布测量等缺点，因而均不能实现对重大工程结构安全状态的长期监测。③已广泛研究的光纤微弯传感器始终存在一些难以克服的缺点，如受光强影响大、光纤弯曲损耗和连接损耗大。同时，这种传感器的数据采集系统采用的是光时域反射技术，由于该技术的空间分辨率决定于光纤对背散射光信号进行偏振分析的时间分辨率，这一局限性导致光纤微弯传感器的空间分辨率不可能很高。另外，背散射不能够提供光纤偏振的所有信息，固定传感器的位置时需要很长的光纤且不能随意布置，因此它也是制约这种传感器应用推广的障碍。通过国内外同行的大量研究和实践，已将应变测量锁定在光纤光栅传感技术上。

传感器的嵌入带来诸多好处。首先，在结构件的制作过程中，通过这些嵌入的传感器能够实时地监测诸如温度、压力、粘滞性、固化程度和残余应变等过程参数，从而实现制作过程的优化和控制。其次，在结构件制作好并用于某种应用后，同样是这些传感器还能够使应用在不间断运行的情况下对结构件的受力、损伤等情况进行动态监测，从而及时地发现故障点、故障程度并采取相应的处理措施。

光纤光栅传感器之所以如此受到关注是因为它具有其它传感技术无法替代的优点：

(1)光纤光栅具有体积小、重量轻、强度高和弯曲性能好等特点，适于大面积对各手中形状的物体进行实时监测。

(2)光纤具有细柔韧的特点，使得它容易掩埋或贴附到各种材料中形成光纤神经网络。

(3)具有比其它传感器高得多的灵敏度，一旦形成智能材料，便可以对各种监测对象进行高精度的自诊断和自治愈功能。

(4)抗干扰能力强，一方面因为普通的光纤传输不会影响传输光波的频率特性；另一方面是因为光源光强的起伏、光纤微弯效应等引起的随机起伏以及耦合损耗等都不可能影响传感信号的波长特性。因而基于光纤光栅的传感系统具有很高的可靠性和稳定性。

总之，光纤布拉格光栅除了具有光纤传感器的特点外，其波长编码特性使其感测结果不受光源功率波动及光的偏振态的变化的影响，并且便于利用复用(波分、时分、空分等)技术实现对应变的准分布式多点测量。这在现代高科技及工业的发展诸如建筑结构、航空航天、水坝桥梁、强场探测等领域的智能结构中具有重大的实用价值。

1．2 光纤光栅传感器应用的发展现状

由于光纤光栅传感器自身具备许多其它传感技术无法替代的优点，所以自其出现以来引起了世界各国的广泛重视，并且已经取得了持续和快速的发展。光纤光栅传感器已经在地球动力学、航天船舶、民用工程结构、电力工业、医学及化学传感等多个领域获得了应用。

1.2.1 国外研究现状

光纤光栅传惑器的种类很多，由于应变测量的广泛性，光纤光栅应变传感器自然成为目前研究的热点。应用光纤光栅应变传感器最多的领域之一当数桥梁的安全监测。自1993年加拿大卡尔加里的Beddington Trail大桥首先使用了光纤光栅进行应力测量并用此方法长期监测桥梁结构以来，国外先进发达国家都用光纤光栅传感技术作为桥梁长期安全监测的首选技术。如美国新墨西哥Las Cruces 的I一10桥梁工程用了67个光纤光栅传感器贴在桥下的钢梁上测量桥上车辆运动引起的形变应变，传感器可探测经过桥梁的重型卡车和超重卡车数，也可探测动态荷载引起的结构响应，此工程也可将传感器嚣于关键的强应力位置来验明结构的损坏和退化，了解桥梁对交通响应的长期变化；佛蒙特大学的fuhr和Huston 领导的研究小组用光纤光栅传感器远距离监测沃特伯里佛蒙特钢构架大桥，测量数据传输到中心计算机进行分析并发布到万维网(WWW)上；德国的Meissner等人将布拉格光栅埋入德累斯顿附近A4高速公路上一座跨度72米的预应力水泥大桥的混凝土棱柱中，测量荷载下的基本线性响应[17]。在其它一些发达国家也有光纤光栅传感器用于桥梁监测的例子，均取得了良好的效果，并有力地推动了桥梁工

程科学的发展。

光纤光栅传感器用于大型工程结构的健康监测目前仍处于探索阶段，其研究时间较短。早期研究主要集中于光纤传感技术用于混凝土结构的健康监测(Mendezetal，1989)，后来日本、美国和瑞士科学家将该技术扩展到桩柱、地基、桥梁、大坝、隧道、大楼、地震和山体滑坡等复杂系统的测量或监测，从而开辟了光纤光栅传感器用于大型工程结构健康监测的新领域。

Pietro等详细探讨了光纤布拉格光栅传感器的原理、检测方法、应变与温度信号分离方法，并开发出了可以用于岩石、隧道变形测量和地震监测的光纤地震检波器、光纤地震仪等。Udd等用光纤布拉格光栅传感器对桥梁变形的测试研究表明，光纤布拉格光栅传感器不仅可以测出运动中车辆的重量，而且可以监测车辆的行驶速度，甚至可以检测出桥上行人所引起的微弱应变[18]。

1.2.2 国内研究现状

国内光纤光栅传感器的研究开发相对国外落后一些，上世纪九十年代初期，清华大学、重庆大学、武汉理工大学等在国内率先开展传感光纤光栅的研究。尽管进行了大量理论和实验研究，现阶段大部分光纤光栅传感器的研究还只局限在实验室范围，且大多数使用的是现成的通讯用布拉格光栅，很少使用传感专用的布拉格光栅。但总的来说，通过十多年的研究和开发，光纤光栅传感技术已得到快速的发展，特别是在光纤光栅传感机理、光纤光栅制各技术、解调技术、信号检测与处理技术方面具备了相当水平的理论基础和一定的技术水准。为了加快我国在这个高新技术领域的发展，国家计委通过“光纤传感技术国家重点工业试验基地”项目的投入，引进了光纤光栅制备系统和多通道光纤光栅解调等相关设备，使我国在传感用光纤光栅的研究方面具备了世界先进水平的物质技术基础，加快了我国在此领域赶超国际技术的步伐。经过几年的努力，在光纤光栅的制备技术、传感技术和解调技术方面，取得了多项成果。特别是在光纤光栅制各技术的研究方面，已取得重要进展，其主要技术指标达到国际先进水平。在光纤光栅设备方面，已成功研制出多点光纤光栅解调的实验装置。武汉理工大学光纤传感技术国家重点工业性试验基地已研制出了光纤光栅应力、温度、振动、加速度、化学等

多种传感器。

1．3 课题研究内容

本论文对光纤布拉格光栅应变测量的基本原理和传感原理进行了分析；对近年来报道的光纤光栅传感系统信号解调的方法进行研究和比较，提出利用光纤马赫一曾德尔干涉仪进行应变测量，并用相位生成载波调制解调系统进行信号解调的应变测量系统。论文主要包括以下几部分内容：

第一章介绍了光纤光栅的发展过程及国内外光纤光栅的应用状况，分析了当前光纤光栅传感器实用化所需要解决的问题，论述了光纤光栅应变测量系统的研究意义以及论文的目的和主要内容。

第二章详细分析了光纤布拉格光栅应变测量系统的原理。从光纤布拉格光栅的应变传感机理出发，进行了光纤光栅应变测量系统传感头的设计；重点对光纤光栅测量系统解调模块进行设计，提出采用光纤马赫一曾德尔干涉仪及相位生成载波信号解调技术实现应变传感信号的解调，并进行了详细分析和推导，证明了系统的可行性；理论分析了限制马赫一曾德尔干涉仪动态范围上限的关键因素以及能满足不失真信号检测相位生成载波检测信号所必须保留的频带宽度。

第三章进行了光纤布拉格光栅的应变特性测试实验，以及基于光纤马赫一曾德尔干涉仪的光纤光栅应变传感解调实验：对相位生成载波调制解调过程进行了仿真实验研究。

第四章对光纤布拉格光栅应变测量系统误差补偿方案及实验结果进行了分析。主要介绍应变测量系统温度补偿的原理及相位生成载波解调实验结果的分析，同时提出对上述存在问题的一些改善和优化措旋。

2章系统设计

2．1 光纤光栅应变测量系统的结构

光纤光栅应变测量系统从功能上可划分为两个模块，传感模块和解调模块。传感模块由光源、光纤和光纤光栅组成。其作用在于产生被传感的物理量调制了的光信号。解调模块由传感模块以外的部分组成。解调模块接收传感模块产生的光信号，进行光电转换，与调制控制电压并行进行传感信号的提取，再经A／D 转换和计算机的处理，得出传感量值。本文设计的光纤光栅应变测量系统结构如图2-1所示。

图2-1 测量系统原理图

Fig．2-l Diagram of measurement system

系统的光路如下：宽带光源发出的光经过一个耦合器照射到具有带阻滤波能力的光纤光栅传感元上，布拉格波长的光波被光纤光栅反射至一受正弦波信号驱动的非平衡光纤马赫一曾德尔干涉仪上，干涉仪一臂由PZT进行相位调制，可以

对输入到干涉仪的信号光进行调制，从而实现信号的交流探测。因为光纤光栅波长漂移与干涉输出的附加相移呈线性关系，所以干涉仪可用来对光纤光栅传感信号进行相位解调。

系统的电路如下：干涉输出信号经光电转换后与压电陶瓷的驱动信号分别作为待测信号和参考信号一起输入相敏检波电路。相敏检波之后输出的信号经过A ／D转换输入到计算机。利用数字信号处理技术，可以对信号进行频谱分析和高低通滤波及后续的处理。考虑到现在光通讯业的迅速发展给科研实验提供了许多商用器件，所以尽可能的采用光通讯中普遍使用的器件对于实验和应用而言都是非常有利的。下面就光纤光栅测量系统的主要器件进行简要介绍。

(1)光源光纤布拉格光栅对应变的敏感反映在其反射光中心波长的变化上，其窄带反射光在一定的波长范围内变动。因此，光源的选取主要考虑以下因素：①谱宽。因谱宽越窄，相干时间越短，选取谱宽较宽的光源有利于提高系统分辨率，但增加了系统的调节难度。②功率。因功率越大，信号越易检测。本系统采用ASE稳定化光源(型号：ASEl00)，其波长范围为1528～1610 nm，输出功率13．50 dBm，长时功率稳定度±0．05dB。

(2)光器件的互连本系统是利用光纤光栅的反射光来测量应变的，因此需要将光源、光纤光栅和解调信号用的后续光纤系统互连。根据现有实验条件，本系统采用re(面接触)型接头和分光比50％：50％的2×2耦合器，即通常所说的3dB 光纤耦合器进行连接，阻方便实验和调试。在光纤马赫一曾德尔干涉仪中，光耦合器起着分束与混合光信号的双重作用，使光干涉得以实现。

(3)光电探测器光电探测器用来把光辐射量转换为电量(电压或电流)。选择光电探测器主要取决于两个参数：一是探测器的灵敏度，二是探测器的带宽。本系统采用的光源的额定输出功率为13．50 dBm，光谱宽度为82 nm(假设光功率平均分布在这段光谱范围内)，选用的光纤光栅的带宽为0．3 nm。因此，选用的探测器的灵敏度应该在nW量级。对于本系统测量的应变量而言，最高频率约为几百赫兹左右；再考虑到光纤马赫一曾德尔干涉仪上的调制信号为l KHz左右，因此，探测器的带宽达到千赫兹量级即可。

常见的能用于中心波长1550 nm附近光纤光栅传感系统的探测器主要有：PN 光电二极管、PIN光电二极管和雪崩光电二极管(APD)。综合考虑三者的性能和价

格以及系统的需要，我们选用带有内置前放和尾纤的高灵敏度PIN光电二极管。2．2传感头的设计

本系统采用光纤布拉格光栅作为传感探头实现对应变的测量。选择光纤布拉格光栅传感器主要考虑以下三个问题：一是工作波段，二是传感器的封装，三是传感器的反射率和反射带宽。由于已选定1550 nm波段的光源，所以，只能选用1550 nm波段的光纤光栅。光纤布拉格光栅是利用相位掩模技术写于预先经过载氢处理的光敏光纤上，裸光纤光栅特别纤细，外径约为125μm，其主要成分是SiO，，因此特别脆弱，尤其它的抗剪能力很差，南接将其作为传感器在实际中遇到了布设工艺的大难题。应采取封装措施对光纤光栅进行保护，以保证传感器能够在应用环境中准确的传递基体应变。因此系统选用热膨胀系数较大的聚酰纤维Potyimide聚合物材料涂覆封装的光纤光栅。传感用光纤光栅选用反射率为90％、反射带宽0．3nm的FBG。下面从耦合模理论出发，具体分析光纤布拉格光栅的传感特性及实现应变测量的原理。

2．2．1 光纤布拉格光栅的耦合模理论分析

所谓光纤光栅是指光纤纤芯中周期性的折射率变化所形成的光栅效应，是利用石英光纤的紫外光敏特性将光波导结构直接做在光纤上形成的光纤波导器件。光纤布拉格光栅的结构如图2—2所示。入射进光纤光栅的宽带光，只有满足一定条件波长的光才能被反射回来，其余的光都被透射出去。光纤布拉格光栅从本质上讲是通过波导与光波的相互作用，将在光纤中传输的特定频率的光波，从原来前向传输的限定在纤芯中的模式耦合到后向传输的限定在纤芯中的模式，从而得到特定的透射和反射光谱特性。

图2-2光纤光栅结构示意图

Fig ．2-2 Structural diagram of fiberBraggg rating

2．2．2 光纤布拉格光栅的应变测量原理

由模式耦合理论可知，光纤光栅布拉格波长取决于光栅周期Λ和反向耦合模的有效折射率eff n ，任何使这两个参量发生改变的物理过程都将引起光纤布拉格光掇波长的漂移。基于这一点，一种新型、基于波长漂移检测的光纤传感机理被提出并得到广泛的应用。在所有引起光纤光栅波长漂移的外界因素中，最直接的为应力、应变参量，因为无论是对光栅进行拉伸还是挤压，都势必导致光栅周期Λ的变化，且光纤本身具有的弹光效应使有效折射率eff n ，也随外界应力状态变化，因此采用光纤布拉格光栅制成光纤应力应变传感器就为光纤光栅在光纤传感领域中最直接的应用。

由耦合模理论可知，光纤光栅的Bragg 中心波长为：

Λ=eff B n 2λ (2-1)

式中，eff n 为光栅区的有效折射率，人为布拉格光栅的周期。光纤本身在应变

作用下的弹性形变、光纤的弹光效应将导致?Λ和eff n ?，的不同变化，进而使光栅中心波长产生漂移B λ?。由布拉格条件可得：

?Λ+Λ?=?eff eff B n n 22λ (2-2)

该式表明反射波长漂移与光纤芯的有效折射率及光栅周期的变化有关。

在具体讨论之前，首先提出以下几点假设[19]：

(1)光纤光栅作为传感元，其自身结构仅包含纤芯和包层两层，忽略所有外包层的影响。这一假设是有意义的，首先从光纤光栅的制作工艺来讲，要进行紫外曝光，必须去除光纤外包层以免除它对紫外光的吸收作用，所以直接获得的光纤光栅本身就处于裸纤状态；其次，对裸纤结构的分析能更直接的反映光纤本身的传感特性，而不至于被其它因素所干扰。

(2)由石英材料制成的光纤光栅在所研究的应力范围内为一理想弹性体，遵循胡克定理，且内部不存在切应变。该假设与实际情况也非常接近，只要不接近光纤本身的断裂极限，都可以认为该假设是成立的。

(3)紫外光引起的光敏折射率变化在光纤横截面上均匀分布，且这种光折变不影响光纤自身各向同性的特性，也即光纤光栅区仍满足弹性常数多重简并的特点。

（4)所有应力问题均为静应力，不考虑应力随时间的变化情况。

)]()[2

(11211122P P v P n K eff +--= (2-3) 上式为光纤光栅由弹光效应引起的波长漂移纵向应变灵敏度系数。利用纯熔融石英的参数，只121.011=P 、270.012=P 、17.0=v 、456.1=eff n ，可得光纤光栅相对波长应变灵敏度系数487.0=K 。如果取波长为1550 nm ，光纤光栅弹光效应单位纵向应变引起的波长漂移为με/22.1pm 。

通过本节的分柝可以知道．光纤布拉格光栅的波长漂移与应变变化成线性关系，因此，可以通过测量波长漂移的变化实现对应变的测量，从而也证明了本系统采用光纤布拉格光栅作为传感头的可行性。

2．3 光纤光栅应变测量系统解调模块的设计

2．3．1 光纤光栅传感系统解调方案

光纤布拉格光栅作为波长调制型传感器，其被测信息转化为特征波长的移动，要获得原来的传感量，就需要从测得的光信号中检测出布拉格波长的漂移，实现光纤光栅传感信号的解调。光纤光栅解调系统的成本通常占整个传感系统成本的绝大部分，它的检测精度也往往决定着整个系统的传感精度。因此，如何对光纤光栅的波长编码信号进行解调，是实现光纤光栅传感的关键。

光纤光栅传感解调系统包括光电探测和信号处理两部分。在光纤布拉格光栅传感系统中，温度或应变引起Bragg反射波长的移动，光的基本性能都可能受到调制。因此在解调系统中，光路系统所对应的检测就可以是光的强度检测、相位检测、频率检测、偏振态检测等。

测量波长变化量的经典方法是直接采用光谱分析仪、单色仪测量波长的变化，但这些仪器价格昂贵，体积大，不便携带，不利于传感系统的实用化。为此，国内外发展了多种技术用于波长编码的解调。以下是对这些方法的简要评述。

2. 3．2 边缘滤波法

M．A Davis等人利用波分耦合器在1520～1560 nm的波长范围内，耦合器的效率与波长基本呈线性关系的特殊传输特性来测量光纤光栅的波长变化。测量系统如图2-3所示。

宽带光源发出的光被传感光栅反射回来后进入耦合器。耦合器的出射光分为两柬，这两束光的功率与入射光的功率关系在同一坐标系下形如X。两束出射光通过光电探测器变成电信号，经过处理后消除光功率变化的影响，最后得到波长的变化量。这种方法后续的电子处理电路极为简单，但由于受器件传输特性的影响，测量的分辨率较低。对于一些对测量分辨率要求不是很高的场合而言，该方法提供了一种结构简单、性能价格比很高的测量方案。

毕业设计论文

毕业设计（论文） 题目新疆哈密东南山口 50Mwp光伏电站设计 专业电力 班级 学生 指导教师 2015 年

摘要 随着日趋紧张的能源形势以及城市空气污染等问题的凸显，清洁能源发电越来越多的得到了社会的重视。而光伏发电以其污染物零排放、能源储量丰富、市场前景广阔等特点在国内外学术界和产业界得到了越来越多的关注。 本论文针对并网光伏电站工程概况，对光伏电站的发电系统进行了研究和设计，主要工作内容如下： 根据光伏电站的工程概况、装机容量，考虑光伏电站初期投资和后期维护成本问题，对光伏电站电气一次侧进行主接线设计、光伏阵列 -- 变压器组合方式设计以及光伏电站升压方式设计，并进行了电气一次侧主要设备的选型工作，在此基础之上从电站的调度管理与运行方式和光伏电站的计算机监控系统两个方面进行了电气二次设计。 关键词：光伏发电；并网；逆变器；电气主接线

ABSTRACT Clean energy has got more attention from the society with the nervous energy situation,as well as the pollution of urban air.Grid-connected PV has got more concern in the of academia and industry at home and abroad lately. This paper focuses on the design of power generation systems of grid-connected photo-voltaic power plant according to the project overview.The main contents are as follow: Design the main electrical wiring,PV array-transformer combinations, boots mode of photo-voltaic power plants and select the major equipment of primary side according to the project overview,installed capacity and select the initial investment and maintenance cost.On this basis,design secondary side from the two sides of management and operation,and computer monitoring system. KEY WORDS :photo-voltaic power generation ,grid ,invert ,electrical main wiring

毕业设计论文

编号： 毕业设计说明书 题目：水草清理装置水下机构 的设计 学院：机电工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学号： 指导教师： 职称： 题目类型：?理论研究?实验研究?工程设计?工程技术研究?软件开发 2010年5 月24日

针对河道、水塘等水域具有航道窄、面积小，一般的大型水草收割机难以实现水草收割的现状，本文设计了一种结构紧凑，机构传动平稳，效率高，适合在中小尺度水域作业的小型水草收割机。 论文概述了水草收割机的发展背景、研究现状及分类；完成了水草收割机水下部分的机构设计，主要包括清除机构和定位机构；阐述了前置往复式切割器和旋转式升降台的总体设计方案、工作原理、参数计算以及试验校核；同时，为了防止二次污染，本文还另外设计了水草回收装置，通过传送带将水草运回船体；按照任务要求完成了装置总装图与各主要零部件图的绘制；最后，通过Solidworks软件的动画仿真验证了机构设计的合理性。 结果表明：所设计的小型水草收割机具有结构合理、紧凑，适应性强，切割效率高等优点。这种新型的水草收割机可在水下实现切割，捡拾、传送一体化连续作业方式，能够达到清除泛滥的水草，净化水质的目的。总的来说，是一种较为理想的水草收获机具。 关键词：小型水草收割机；水下机构设计；动画仿真

Waters such as rivers,ponds are generally with narrow waterway and small area,so general large aquatic weed harvesters can hardly harvest hydrophytes.To eliminate the current phenomenon, smaller aquatic weed harvester is designed in this paper.It has compact structure, smooth transmission and high efficiency ，at the same time ，it is suitable for working in the small and medium waters. This article summarizes the development background,research status and classification of the aquatic weed harvester.；the mechanism design of underwater part of the aquatic weed harvesters, including clear organization and positioning mechanism,is completed；the paper describes the overall design, working principle, parameter calculation and experimental check of front reciprocating cutter and rotating lift；meanwhile, in order to prevent secondary pollution, the paper also designs of the recovery agencies, the aquatic weeds will be shipped back to the hull through the conveyor belt；w hat’s more,the study also finishes the work of the main device assembly parts drawing.Finally, this pa per’s simulation result proves the rationality of the design with the animation of the software Solidworks. The results show that: the smaller aquatic weed harvester has many advantages of reasonable and compact structrue, high adaptability and high efficiency to harvesting.The new aquatic weed harvesters can realize continuous integration mode such as harvesting,collecting and transmiting under water.It can achieve the goal to clear the flood hydrophytes and to purify water quality. In all,it is an ideal machine of harvesting aquatic weeds. Key words：small aquatic weed harvester；underwater mechanism design；animated simulation

1、毕业设计(论文)对学生的要求

昆明理工大学 毕业设计（论文）管理工作 对学生的基本要求 一、毕业设计（论文）中学生应遵循的基本原则 1、毕业设计（论文）教学环节是综合性的实践教学活动，不仅可使学生综合运用所学过的知识和技能解决实际问题，还训练学生学习、钻研、探索的科学方法，提供学生自主学习、自主选择、自主完成工作的机会。 2、毕业设计（论文）是在指导教师的指导下，使学生受到解决工作实际问题、进行科学研究的初步训练。学生应充分认识此项工作的重要性，要有高度的责任感，在规定的时间内按要求全面完成毕业设计（论文）的各项工作。 3、学生在接到毕业设计（论文）任务书后，在领会课题的基础上，了解任务的范围及涉及的素材，查阅、收集、整理、归纳技术文献和科技情报资料，结合课题进行必要的外文资料阅读并翻译与课题相关、不少于3000汉字的外文资料。 4、向指导教师提交开题报告或工作计划。在开题报告或工作计划中，要拟定完成课题所采取的方案（凡选“工程设计类”、“工程技术研究类”的题目，必须有方案的经济、技术、社会发展指标的对比分析，“工程设计类”偏重于经济技术指标的对比分析，选择较优的方案进行详细设计；“工程技术研究类”偏重于研究技术路线的经济性、先进性、可靠性、可行性、实用性等）、步骤、技术路线、预期成果等。经指导教师审阅同意后方可实施。 5、学生应主动接受教师的检查和指导，定期向指导教师汇报工作进度，听取教师对工作的意见和指导。 6、毕业设计（论文）是对学生工作能力的训练，学生在毕业设计（论文）中应充分发挥主动性和创造性，独立完成任务，树立实事求是的科学作风，严禁抄袭他人的设计（论文）成果，或请人代替完成毕业设计（论文）。 7、学生在毕业设计（论文）答辩结束后，必须交回毕业设计（论文）的所有资料，对工作中的有关技术资料，学生负有保密责任，未经许可不能擅自对外交流和转让。 8、学生应做好毕业设计（论文）的总结。在提交的成果中总结业务上的收获、思想品德方面的提高，感受到的高级工程技术人才应具有的科学精神和品质。 9、学生在毕业设计（论文）期间要遵守学校、学院的规章制度。 二、开题报告、毕业设计说明书、毕业论文的撰写要求 （一）、开题报告撰写内容与要求 1、工程设计类、工程技术研究类、软件类的课题学生必须完成开题报告。 2、开题报告一般应包括：项目研究的目的、意义，国内外技术发展概况及国内需求，国内现有工作的基础和条件，研究进展，最终成果形式及应用方向，研究方案及技术途径，协作配套措施及协作单位，所需研究试验条件及落实措施，经费概算等内容（具体要求见学校统一的开题报告）。

本科毕业设计(论文)模板

本 科 毕 业 设 计（论文） 题 ——副标题 学生姓名：张 三 学 号：10080000 专业班级：计算机科学与技术10-5班 指导教师：李 四 20 年 6月20日

——副标题 要 数据结构算法设计和演示（C++）树和查找是在面向对象思想和技术的指导下，采用面向对象的编程语言（C++）和面向对象的编程工具（Borland C++ Builder 6.0）开发出来的小型应用程序。它的功能主要是将数据结构中链表、栈、队列、树、查找、图和排序部分的典型算法和数据结构用面向对象的方法封装成类，并通过类的对外接口和对象之间的消息传递来实现这些算法，同时利用解、辅助教学和自我学习的作用。 关键词

The design and implementation of the linear form ——副标题 Abstract 外文摘要要求用英文书写，内容应与“中文摘要”对应。使用第三人称。 “Abstract” 字体：Times New Roman，居中，三号，加粗，1.5倍行距，段前、段后0.5行间距，勾选网格对齐选项。 “Abstract”上方是论文的英文题目，字体：Times New Roman，居中，小二，加粗，1.5倍行距，间距：段前、段后0.5行间距，勾选网格对齐选项。 Abstract正文选用设置成每段落首行缩进2字符，字体：Times New Roman，字号：小四，1.5倍行距，间距：间距：段前后0.5行间距，勾选网格对齐选项。 Keywords与Abstract之间空一行，首行缩进2字符。Keywords与中文“关键词”一致，加粗。词间用分号间隔，末尾不加标点，3-5个，Times New Roman，小四。如需换行，则新行与第一个关键词首字母对齐。 Keywords：Write Criterion；Typeset Format；Graduation Project (Thesis)

2-3 毕业设计论文最终稿

本科毕业设计第1 页共40 页1 绪论 本次毕业设计承担的题目是基于UG的炉顶放散阀的三维设计与运动仿真。通过查阅20余篇文献内容，对阀门及UG软件有了比较清晰的认识。我国阀门种类繁多，功能多样，发展非常迅速。阀门在工业生产中正扮演着越来越重要的角色。其中，炉顶放散阀在冶金行业的作用尤显突出。炉顶放散阀主要应用于控制冶金炉中的压力以保证安全生产。其控制的介质可以是煤气、空气等气体。当炉内压力大于阀门额定压力时，炉顶放散阀的重锤被顶起。重锤通过连杆、拉杆、键连接、轴、卸扣等部件实现简单的运动，把阀盖拉起。从而使炉内压力减小，以保证在安全的工作范围内。当炉内压力低于正常生产所需压力时，炉内压力便支撑不了重锤的重量，还是通过部件间的连接和相对运动来实现阀门的闭合。形象地说，炉顶放散阀的工作原理正如高压锅锅盖上阀门的工作原理。我国早些时候大部分使用的是有重锤的炉顶放散阀。有重锤的炉顶放散阀结构简单，操作方便。其主要结构是：拉环、拉杆、杠杆、阀盖、阀座、下壳和重锤。由于重锤的存在，炉顶放散阀安装在高炉上很是笨重，而且可能会有危险发生。因此，无配重炉顶放散阀正被国内阀门行业所研究和广泛应用。无配重炉顶放散阀主要结构是：.液压驱动装置、机体、小支座、小转臂、连接板、大支座、大转臂、阀盖、下壳、中壳、阀座。在设计具体的某一种阀门时应遵循必要的设计流程。首先，应认真研究阀门的详细结构，通过相关资料确定具体数据；其次，根据预定的功能试制有关的部件；然后，几个部件装配成一个组件并检查是否满足要求，若满足则进行下一部件的设计，如不满足要求则要返回上一步骤修改设计方案。如此往复，最后形成一个阀门的成体。在阀门的实体设计中，一定会用到CAD相关软件，例如UG等。UG是个功能强大的软件，它提供了产品设计所需的各种功能。例如三维实体造型、装配序列仿真、运动仿真、爆炸视图、导出工程图、可靠性分析等等。本文主要针对阀门行业的现状，以炉顶放散阀为例介绍了其发展前景并利用UG软件对其进行了产品设计。 1.1 阀门及炉顶放散阀概述 阀门是流体输送系统之中的控制部件，它们是用来改变通路断面和介质流动方向的部件，具有导流、截止、节流、分流和溢流、卸压等功能。用于流体控制阀门，从最简单的截止阀到复杂的自控系统中所用的各类阀门，其品种规格繁多，各类阀门的公称通径从极微小的仪表阀门大至通径达10m的工业管路用阀门。阀门可用于控制蒸汽、水、油品、泥浆、各种腐蚀性介质、气体、液态金属和流体等各种类型流体地流动，阀门的工作压力可从0.0013MPa到1000MPa 的高压，工作温度从-300℃的低温到1430℃的高温。阀门的控制可采用多种传动方式，如电动、液动、手动、涡轮、电磁动、电磁液动、电液动等；可以在压力、温度和其它形式传感信号的作用下，按照预定要求动作，和不依传感信号而进行开启和关闭，阀门依靠驱动和自动机构使启闭件作滑移、旋摆升降、回转运动，从而改变流道面积从而实现其控制功能。炉顶放散阀是1

华东理工大学关于印发《本科生毕业论文(设计)

华东理工大学关于印发《本科生毕业论文(设计) 教学的若干规定》的通知 校教〔2017〕5号 毕业论文（设计）是本科培养方案中的重要环节，是培养学生综合应用所学知识和技能进行科学研究工作的基本训练，是培养和提高学生分析解决实际问题能力，实现教学、科研和社会实践相结合的重要途径。现将修订后的《本科生毕业论文(设计)教学的若干规定》印发给你们，请认真遵照执行。 华东理工大学 2017年1月18日

华东理工大学 本科生毕业论文(设计)教学的若干规定 毕业论文（设计）是本科培养方案中的重要环节，是培养学生综合应用本学科基本理论、专业知识和基本技能进行科学研究工作的基本训练，旨在培养和提高学生分析解决实际问题的能力。为提高毕业论文（设计）质量，特制定本规定。 一、目标与要求 各院（系）应按照培养方案的要求，结合学校规定，制定符合本学科特点的《院（系）本科生毕业论文（设计）工作管理办法》（以下简称《管理办法》），明确本科毕业论文（设计）培养的具体目标，应达到的质量标准，并建立行之有效的全面质量管理制度。 各院（系）制定的《管理办法》应及时告知本院（系）所有师生，并报教务处备案。 二、选题与指导教师选派 做好选题与指导教师选派工作是顺利开展毕业论文（设计）的前提。各院（系）要结合以下几点原则，制定适合本院（系）实际情况的《管理办法》。 1．选题难易度及工作量，一般应控制在学生经过努力可以如期完成的程度。各专业学生毕业论文（设计）实际工作时间不得少于12周，有条件的专业可以安排更多时间。 —2 —

2．选题应符合专业教学的基本要求，必须同本专业、学科紧密相关，鼓励不同专业或不同学科之间交叉融合。选题要贴近社会生产生活实际，并具有一定学术性，体现教学与科学研究、技术开发、经济建设和社会发展紧密结合的原则。综述类课题不宜作为本科毕业论文（设计）课题。 3.为保证工科专业学生同时得到工程设计和科学研究两方 面的基本训练，工科专业的毕业环节实行“套餐”制。“套餐”一为小设计+大论文，“套餐”二为小论文+大设计，学生两者选其一。小论文和小设计均属于独立的教学环节，单独考核，学时安排一般不得少于4周，小论文篇幅一般不少于5千字，机械类的小设计图纸不少于1.5张，工艺类图纸不少于l张。 4．学生能否进入毕业论文环节的资格审查，按《全日制本科生学籍管理条例（修订）》（校教〔2014〕29号）规定执行。 5．学生可以在院（系）提供的课题中选择毕业论文（设计）课题，也可以自主选题。后者须由院（系）审核并配备指导教师。 6．原则上每位学生一个题目。如果多位学生共同参与同一研究项目，应要求每位学生在共同协作完成项目的同时，还必须指定其独立完成的工作内容及相应工作量。 7．指导教师一般应选派工作责任心强，具有中级及以上职称或具有博士学位的教师担任。每名指导教师指导毕业论文人数一般不超过5人（指导毕业设计的，按2倍毕业论文指导人数计算，即不超过10人）。 —2 —

校级优秀毕业设计论文

校级优秀毕业设计论文

一、校级优秀毕业设计（论文）名单 序号毕业设计（论文）题目学生指导教师专业（方向）学院 1 大学生方程 式电车总体 布置设计 白阳殷德军车辆工程 机械工 程学院 2 膏体推进剂 管道输运仿 真及试验 叶小 兵 陈雄 武器系统 与工程(火 箭弹) 机械工 程学院 3 非接触气隙 隔离DC/DC变 换器设计 朱幸朱丽 测控技术 与仪器 机械工 程学院 4 变支撑约束 下的大型丝 杠旋铣动态 响应特性分 析 顾旻 杰 王禹林 机械工程 及自动化 (机电工 程) 机械工 程学院 5 大学生方程 式赛车悬架 及转向系统 设计与仿真 谢臻殷德军 机械工程 及自动化 (机械设 计) 机械工 程学院 6 轮毂生产系 统分析与优 陶梦刘庭煜工业工程 机械工 程学院

化——布局分析与优化 设计 7 导游机器人 行走功能控 制系统设计 刘雪 松 韩军 机械工程 及自动化 (机电工 程) 机械工 程学院 8 可编程电子 时间引信炸 点控制电路 原理实验系 统开发 宋琦丁立波 武器系统 与工程(探 测制导与 控制) 机械工 程学院 9 119mm脉冲发 动机组设计 姚学 斌 余陵 武器系统 与工程(火 箭弹) 机械工 程学院 10 适用于电磁 脉冲炮弹的 脉冲调制网 络研究 沈杰潘绪超 武器系统 与工程(弹 药) 机械工 程学院 11 5足仿生机器 人机构设计 卜庆 伟 张龙 机械工程 及自动化 机械工 程学院

与运动学分 析 (机电工程) 12 基于正则表达式的NC 程序编译器设计与开发 顾星炜 袁红兵 机械工程 及自动化 (机电工 程) 机械工程学院 13 基于K 型热电 偶的测温系统设计 韩伟 卜雄洙 测控技术 与仪器 机械工程学院 14 固体火箭冲压发动机壅塞式燃气流 量调节装置 设计 余业辉 陈雄 飞行器设 计与工程 机械工 程学院 15 银改性MIL-101制备及吸附放射性碘研究 陈羽 杨毅 辐射防护 与环境工 程 环境与生物工程学院 16 新型电容除离子(CDI)电极的制备与 王祎 韩卫清 环境工程 环境与生物工 程学院

毕业设计论文——最终版

毕业设计论文 作者学号 系部 专业 题目 指导教师 评阅教师 完成时间：

毕业设计(论文)中文摘要

毕业设计(论文)外文摘要

目录 1 绪论 (1) 1.1J AVA语言的特点 (1) 1.2开发工具E CLIPSE介绍 (2) 1.3开发工具JDK介绍 (2) 1.4应用环境 (3) 2 系统需求分析 (3) 2.1需求分析 (3) 2.2可行性分析 (3) 3 系统概要设计 (4) 3.1游戏流程图 (4) 3.2设计目标 (5) 3.3系统功能模块 (5) 3.4系统数据结构设计 (7) 4 系统详细设计 (10) 4.1程序设计 (10) 4.2贪吃蛇游戏各功能界面截图 (13) 5 系统测试 (16) 5.1测试的意义 (16) 5.2测试过程 (16) 5.3测试结果 (17) 结论 (18) 致谢 (19) 参考文献 (19)

1 绪论 贪吃蛇是世界知名的益智类小游戏，选择这个题目一方面是为了将我们自己的所学知识加以运用；另一方面，我希望通过自己的所学知识把它剖析开来，通过自己的动手实践，真正的了解它的本质和精髓。希望通过这次实践，能从中提高自己的编程能力。并从中学会从零开始分析设计程序，达到学以致用，活学活用的目的。另外，通过本游戏的开发，达到学习Java技术和熟悉软件开发流程的目的。 本游戏的开发语言为Java，开发工具选用Eclipse。 Java是一种简单的，面向对象的，分布式的，解释型的，健壮安全的，结构中立的，可移植的，性能优异、多线程的动态语言。这里采用Java作为开发语言主要是基于Java的面向对象和可移植性。 Eclipse 是一个开放源代码的、基于 Java 的可扩展开发平台。就其本身而言，它只是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。 1.1 Java语言的特点 1.1.1 简单性 Java与C++语言非常相近，但Java比C++简单，它抛弃了C++中的一些不是绝对必要的功能，如头文件、预处理文件、指针、结构、运算符重载、多重继承以及自动强迫同型。Java 实现了自动的垃圾收集，简化了内存管理的工作。 1.1.2 平台无关性 Java引进虚拟机原理，并运行于虚拟机，实现不同平台之间的Java接口。Java的数据类型与机器无关。 1.1.3 安全性 Java的编程类似C++,但舍弃了C++的指针对存储器地址的直接操作，程序运行时，内存由操作系统分配，这样可以避免病毒通过指针入侵系统。它提供了安全管理器，防止程序的非法访问。 1.1.4 面向对象 Java吸收了C++面向对象的概念，将数据封装于类中，实现了程序的简洁性和便于维护性，使程序代码可以只需一次编译就可反复利用。

毕业设计(论文)的基本要求

毕业设计（论文）的基本要求 一、毕业设计（论文）中学生应遵循的基本原则 1、意义：毕业设计（论文）教学环节是综合性的实践教学活动，不仅可使学生综合运用所学过的知识和技能解决实际问题，还训练学生学习、钻研、探索的科学方法，提供学生自主学习、自主选择、自主完成工作的机会。 2、任务：毕业设计（论文）是在指导教师的指导下，使学生受到解决工作实际问题、进行科学研究的初步训练。学生应充分认识此项工作的重要性，要有高度的责任感，在规定的时间内按要求全面完成毕业设计（论文）的各项工作。 3、要求： a)学生在接到毕业设计（论文）任务书后，在领会课题的基础上，了解任务的范围及涉及的素材，查阅、收集、整理、归纳技术文献和科技情报资料，结合课题进行必要的资料阅读并。 b)向指导教师提交开题报告。在开题报告或工作计划中，要拟定完成课题所采取的方案、步骤、技术路线、预期成果等。经指导教师审阅同意后方可实施。 c)学生应主动接受教师的检查和指导，定期向指导教师汇报工作进度，听取教师对工作的意见和指导。 d)在毕业设计（论文）中，学生应充分发挥主动性和创造性，独立完成任务，树立实事求是的科学作风，严禁抄袭他人的设计（论文）成果，或请人代替完成毕业设计（论文）。 e)在毕业设计（论文）答辩结束后，必须交回毕业设计（论文）的所有资料，对工作中的有关技术资料，学生负有保密责任，未经许可不能擅自对外交流和转让。 f)做好毕业设计（论文）的总结。学生在提交的成果中总结业务上的收获、思想品德方面的提高，感受到的高级工程技术人才应具有的科学精神和品质。 g)学生在毕业设计（论文）期间要遵守学校、学院的规章制度。 二、开题报告、毕业设计（论文）的撰写要求 1、开题报告：按照所发开题报告内容认真填写。 2、毕业设计（论文）的撰写内容与要求： 一份完整的毕业设计（论文）包括：标题、摘要、目录、前言、正文、结论、总结与体会、谢辞、参考文献、附录等。 a)标题：应简短、明确、有概括性。字数一般不宜超过20个字。如有些细节必须放进标题，为避免冗长，可以分为主标题和副标题，主标题写得简明，将细节放在副标题中。 b)摘要：摘要应高度概括课题的内容、方法和观点，以及取得的成果和结论。应反映出整个内容的精华。中文摘要在300字以内为宜，同时要求写出外文摘要，以250个实词为宜，并要求写出中文、外文的关键词。 c)目录：毕业设计（论文）的一级、二级标题。 d)前言： ◆说明设计的目的、意义、范围及应达到的技术要求； ◆说明选题的缘由，本设计的指导思想；阐述本设计应解决的主要问题； ◆摘要和前言，虽然所写的内容大体相同，但仍有很大区别，区别主要在于：摘要写得高度概括、简略、某些内容可作笼统的表述，不写选题的缘由；而前言则要写得稍微具体些，内容必须明确表达，应写明选题的缘由，在文字量上要比摘要多一些。 e)正文： ◆毕业设计（论文）的正文内容应包括：设计方案论证、计算部分、设备及产品选型、结

测控技术与仪器毕业设计小论文

红外热辐射温度测量系统的设计与研究 柳裔树罗小燕 （江西理工大学机电工程学院，测控技术与仪器102班，江西赣州 341000） 摘要:针对高速公路路面温度测量的问题，应用了红外热辐射非接触式温度测量技术。首先分析了传统的温度测量方法和目前高速公路对路面温度测量的措施，了解了对高速路路面温度测量对交通安全的重要性，然后对前人在此方面的研究进行了总结，在此基础上提出了红外热辐射温度测量系统的设计和方案。该系统以89C51单片机为控制中心，TN9红外探测器，经过数据处理后将测得结果显示在LCD显示屏上。 关键字：红外热测温；红外；51单片机；LCD显示。 The design and research of infrared radiation temperature measurement system LIU yi shu , LUO xiaoyan （Faculty of Mechanical and Electronic Engineering, Jiangxi University of Science and Technology, 102 class of measure and control technology and instrument，Ganzhou 341000）ABSTRACT：Aiming at the problem of highway road surface temperature measurement, the application of infrared thermal radiation contactless temperature measurement technology. First analysis of the traditional temperature measurement method and current highway measures of road surface temperature measurement, learned to highway road surface temperature measurement of the importance of traffic safety, and then summarized the studies of predecessors in this aspect, based on this, advances the infrared radiation temperature measurement system design and solutions. The system with 89 c51 microcontroller as the control center, TN9 infrared detector, after data processing results show that measured on the LCD screen. The main design results are: Keywords: infrared temperature measurement；Infrared；51 MCU；LCE display. 0 引言 传统的温度检测是由温度计来检测，而温度计是靠水银随温度变化而热胀冷缩的物理性质研制而成。所以用温度计来检测温度的前提必须是接触式，而且要在相对比较长的时间才能使水银的性质在该温度下达到稳定状态。目前，人们使用最广泛的水银体温计是根据水银随温度升降的热胀冷

优秀毕业论文设计评选办法

优秀毕业论文（设计）评选办法 为规范校级优秀毕业论文（设计）评选工作，激励本科学生在毕业论文（设计）过程中勤奋钻研、勇于创新，不断提高毕业论文（设计）的质量，特制定本办法。 一、评选时间 校级优秀毕业论文（设计）每年评选一次。每次评选的具体时间由当年相关工作通知的时间而定。 二、评选标准 （一）各院系在评选校级优秀毕业论文（设计）的过程中，要坚持科学、公正、公开的原则，认真评选出体现专业培养水平的好作品，杜绝简单摊派完成任务式的现象。院系如认为评选推荐的校级优秀毕业论文（设计）数量达不到学校分配的指标数，可以少报。 （二）凡推荐为校级优秀毕业论文（设计）的作品，综合成绩应达到优秀等级。校级优秀毕业论文（设计）评选的标准如下： 1、论文类 按期圆满完成教学计划规定的任务。选题新颖，具有一定的现实意义和理论意义，立论正确，观点新颖，结构合理，内容充实，计算与分析论证可靠、严密，思路、条理清晰，逻辑严密，重点突出，资料翔实，语言流畅，结论正确合理，格式规范。 能熟练地综合运用所学基础理论和专业知识，具有较强的独立分析问题和解决问题的能力，有较高的学术水平和一定的创新意识。外文资料翻译通顺正确，毕业论文创作全过程的信息化水平较高。答辩时概念清楚，语言表达准确，具备较好的语言表达能力。 2、设计类 按期圆满完成教学计划规定的任务。设计方案具有一定的创新意识，设计说明书完备，设计方案较为科学，计算、实验分析严密、正确，结论合理，数据可靠。艺术类设计版面及其它相应表现手段完整、规范，整体制作效果好。 整个设计过程充分体现出作者科学严谨的工作态度和较强的动手能力。答辩时概念清楚，思维清晰，能正确回答问题。毕业设计创作全过程的信息化水平较高。 三、评优名额和办法 （一）学校根据当年毕业生人数和专业结构情况，确定评优比例（原则上控制在应届本科毕业生人数的3%）。 （二）每届学生的毕业论文（设计）答辩工作结束后，由院系毕业论文（设计）答辩委员会向院系提名推荐校级优秀毕业论文（设计），院系毕业论文（设计）工作委员会应对提名推荐的优秀毕业论文（设计）进行讨论评审，择优推荐。 （三）推荐参评校级优秀毕业论文（设计）的作品，由作者按照校级优秀毕业论文（设计）格式要求（见附件1），缩写至4000字左右。 （四）各院系推荐校级优秀毕业论文（设计）时，须向教务处实践教学科提交如下推荐材料： 1、校级优秀毕业论文（设计）推荐汇总表； 2、校级优秀毕业论文（设计）推荐表； 3、本科毕业论文（设计）开题报告（复印件）； 4、本科毕业论文（设计）考核评议书（复印件）； 5、优秀毕业论文（设计）缩写文本的打印稿和电子稿。

毕业设计论文模板

本科生毕业论文（设计）Undergraduate Graduation Thesis（Design） 题目Title： 院系 School (Department)： 专业 Major： 学生姓名 Student Name： 学号 Student No.： 指导教师(职称) Supervisor（Title）： 时间：年月日 Date: Month Day Year

说明 1. 毕业论文（设计）的写作格式要求请参照《中山大学本科生毕业论文 的有关规定》和《中山大学本科生毕业论文（设计）写作与印制规范》。 2. 除完成毕业论文（设计）外，还须填写三份表格： （1）表一毕业论文（设计）开题报告； （2）表二毕业论文（设计）过程检查情况记录表； （3）表三毕业论文（设计）答辩情况登记表。 3. 上述表格均可从教务部主页的“下载中心”处下载，如表格篇幅不够， 可另附纸。每份毕业论文（设计）定稿装订时应随同附上这三份表格。4. 封三是毕业论文（设计）成绩评定的主要依据，请认真填写。 Instruction 1. Please refer to ‘The Guidelines to Undergraduate Graduation Thesis (Design) at Sun Yat-sen University’and ‘The Writing and Printing Format of Undergraduate Graduation Thesis(Design) at Sun Yat-sen University’for anything about the thesis format. 2. Three forms should be filled up before the submission of the thesis (design)： （1）Form 1: Research Proposal of Graduation Thesis. （2）Form 2: Process Check-up Form. （3）Form 3: Thesis Defense Performance Form. 3. All the above forms could be downloaded on the website of the Office of Education Administration. If there is not enough space in the form, please add extra sheets. Each thesis (design) should be submitted together with the three forms. 4. The form on the inside back cover is the grading sheet. Please fill it up before submission.

毕业设计论文

毕业设计(论文) 课题名称： 学号： 姓名： 专业班级： 指导教师： 日期：

目录 第一章导言................................................. - 1 - 1.1问题的提出............................................. - 1 - 1.2系统设计的目的和意义.................................... - 1- 1.3可行性分析.............................................. -2 - 1.3.1经济可行性........................................ - 2 - 1.3.2技术可行性......................................... - 2- 第二章考勤系统分析与数据库设计 ................................ -2 - 2.1系统功能分析............................................ - 2- 2.2系统功能模块简述....................................... - 3 - 2.3数据库与数据表的设计................................... - 3 - 2.4各功能模块的设计与制作 ................................. - 8 - 2.4.1开始欢迎界面表单.................................. - 8 - 2.4.2系统登陆界面表单.................................. - 9 - 2.4.3主界面表单......................................... - 9- 2.5代码设计.............................................. - 14 - 2.6 测试与调试............................................ - 16 - 2.7 连编系统程序......................................... - 16 - 第三章系统评析.............................................. - 17 - 3.1 系统的特点........................................... - 17 - 3.2 系统的缺点........................................... - 17 - 3.3 将来可能提出的要求................................... - 17 -

优秀毕业设计(论文)摘要格式样稿

（空一行） 基于SOPC测量仪器的设计与实现------三号黑体 （空一行） 电子信息工程系------小四宋体 五号黑体学生：魏坤导师：肖庆高-----小四宋体 摘要：NdFeB 随着电子测试技术的不断发展，测试技术正向自动化、智能化、数字化和网络化的方向发展。其中数字存储示波器作为测试技术的重要工具而被广泛适用于各个领域，同模拟示波器相比具有许多优点，并有逐步取代传统模拟示波器的趋势。本课题所设计的数字存储示波器基于SOPC技术，采用大屏幕液晶显示操作为终端，有采样系统、中央处理系统、显示系统、用户交互系统等多个模块组成。--------五号宋体（300字左右） 关键词：SOPC 数字存储示波器 FPGA 液晶显示器------五号宋体 五号黑体 一、数字存储示波器的关键技术-----四号宋体加粗 数据采集的速度直接决定了数字示波器的性能，所以提高数字示波器的关键性问题就是提高采样率。采样率主要受AD转换速率、各组成单元电路的延迟和存储器的速度影响，AD转换速度越高，硬件电路的延迟对系统的影响越大。因此本系统中对硬件电路是虚的调整是一个重要内容。-----小四宋体 ? ????????????????? 总字数在3000字左右之间 五号宋体加粗（10个左右） 五号宋体 参考文献： [1] .《基于QUARTUS Ⅱ的FPGA/CPLD数字系统设计实例》.电子工业出版社 [2] 丁玉美等著.《数字信号处理》.西安电子科技大学出版社 [3] 褚振勇等著.《FPGA设计及应用（第二版）》.西安电子科技大学出版社 [4] 胡广书等著.《数字信号处理—理论、算法与实现》.清华大学出版社 [5] 张贤达等著.《现代信号处理（第二版）》.清华大学出版社 [6] 刘益成等著.《数字信号处理》.电子工业出版社 [7] 谢德芳编著.《数字信号处理》.北京科学出版社 [8] 王传新编著.《FPGA设计基础》.高等教育出版社

个人博客_毕业设计论文

个人博客毕业论文 摘要 越来越多的网络用户希望能够在网络平台上更多地展现自己的个性，更方便地与他人进行互动交流，拥有一个自己的独立的空间。随着Web时代的到来，一个新的概念出现了——博客。 本次毕业设计所开发的博客系统包括两大功能：为前台用户提供的浏览功能和为博主提供的管理功能。浏览功能是指前台用户可以根据分类和日期信息检索日志，已经注册的用户还可以对日志进行评论；而博主拥有对博客网站的后台管理功能，主要包括发表日志、修改日志、删除日志，管理日志分类，管理评论，密码管理、用户管理等功能。 本网站基于B/S模式，采用完全面向对象的思想设计。在Visual Studio 2005集成开发环境下结合C＃语言和https://www.wendangku.net/doc/5711883467.html,技术开发，后台数据库使用SQL Server 2000。 关键字：博客；https://www.wendangku.net/doc/5711883467.html,；SQL Server 2000；Visual Studio 2005

Abstract More and more network users hope to show their characteristics on web platforms and interact with other people more conveniently and have an independent space. From the beginning of Web, a new concept of blog emerged. The blog system completed during the graduation design consists of two function modules: information browsing provided for the users of onstage, and information management function for bloggers. The information browsing function refers to the searching function according to category and date of articles, registered users can comment on articles. To bloggers have the management function on the blog website background, mainly including publishing articles, articles management, articles classification management, reviews management, password management, user management etc. This website system is based on the model of B/S. It is developed in the environment of Visual Studio 2005 with the technology of https://www.wendangku.net/doc/5711883467.html, and C# programming language, using object-oriented ideas, the database of background is SQL Server 2000. Key words：Blog; https://www.wendangku.net/doc/5711883467.html,; SQL Server 2000; Visual Studio 2005