逆设计论文_于泽昕

导读:本文包含了逆设计论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:精度,多核,矩阵,天线,线性化,表面,偏振。

逆设计论文文献综述

于泽昕[1](2019)在《基于逆设计的微纳光子器件研究》一文中研究指出随着集成光子电路的发展,光子器件逐渐向小型化与大规模集成的方向发展。硅基光子学的发展与绝缘体上硅工艺的成熟为大规模的光电集成创造了可能,逆设计方法作为机器学习应用于微纳光子器件设计领域的重要设计理论,在充分发挥现有制造工艺高精度刻蚀水平的同时,通过高效的智能算法实现器件结构的自动化设计,对于提高微纳光子器件的设计效率大有裨益。另一方面,随着集成规模的进一步提高,传统单层硅基芯片已经无法满足大规模微纳光子器件的集成需求。参考集成微电子学的发展历程,研究和发展3D集成光子电路是一种必然的趋势,对于大幅度提高集成光子电路的集成密度具有重要意义。同时,随着近年来对金属的表面等离子体激元效应和金属超表面技术的研究深入,金属材料越来越被广泛应用于微纳光子器件的设计中。将金属材料引入逆设计平台,对于进一步丰富现有逆设计平台的设计功能、提高传统金属超表面的设计效率具有重要意义。综上所述,论文围绕3D/多层结构逆设计平台与逆设计金属模型展开研究。论文的主要工作内容与成果如下:(1)在现有的2D平面结构设计的逆设计平台上,建立了3D/多层结构逆设计平台,并利用该平台提出并设计了一个3D集成光子电路中至关重要的多层通光器件——垂直光通孔。该器件尺寸仅有2.8μm × 2.8μm,在1550 nm处耦合效率为88.18%(即插损为0.55 dB),并具有高达260 nm的1 dB有效工作带宽;最后分析了初始化结构参数对垂直光通孔性能的影响,进一步优化了光通孔的通光效率。(2)基于3D逆设计平台,提出并设计了一个具有多层结构的偏振旋转器。该器件耦合长度仅2.8 μm,在1550 nm处有效消光比为25 dB(@1550 nm),最高消光比可达46.48 dB(@1516nm);插损为3.29 dB(@1550 nm),具有64 nm的2 dB有效工作带宽;最后对初始化结构参数对器件性能的影响进行了分析,进一步降低了偏振旋转器的插入损耗。(3)建立并验证了逆设计金属模型,将表面等离子体激元效应与金属超表面理论引入多层结构逆设计平台,并基于此分别设计了两种新型的偏振旋转器。基于表面等离子体激元效应的偏振旋转器在1550 nm处可以实现高达58.62%的转换效率;另外金属的加入明显加快了偏振旋转器的设计过程,对偏振旋转功能有明显的辅助作用;最后分析了初始化结构参数对器件性能的影响,进一步优化了偏振旋转器的转换效率。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2019-04-03)

田松亚,桂鹏千,傅强,常宇[2](2018)在《膜式水冷壁锅炉自动堆焊机器人机构的逆设计方法》一文中研究指出在锅炉工业中广泛应用膜式水冷壁,但工作环境中高温烟气对水冷壁产生高温腐蚀及磨损,需要在水冷壁表面堆焊一层耐热、耐蚀材料.为了降低焊缝的稀释率,采用向下立焊工艺,设计了用于铅直固定水冷壁的井架和从上往下焊接的门架.门架的顶部电机2,3带动横梁运动,横梁电机4带动焊接小车运动,焊接小车上的旋转电机5,电机7,电机6调整焊枪至焊缝的始焊位置.根据焊枪端部在横梁及与之垂直方向上的位移,采用坐标变换理论可求解焊枪位于前后调整位置处的坐标,从而确定叁个电机的调整量及确定机构的尺寸.结果表明,该方法计算的结果准确.(本文来源于《焊接学报》期刊2018年06期)

叶子[3](2018)在《硅光器件的逆设计基础研究》一文中研究指出硅基光子学将光子器件硅片化、小型化,并与纳米电子器件相集成,成为实现高集成度光子芯片的最佳选择。随着目前高精度纳米制造工艺的发展,光子器件的逆向设计方式被提出。这种设计思路大大增加了器件结构设计的可能性,理论上可以拥有任意的尺寸和形状,结构的多样性为器件实现新型功能打造了更广阔的可操作性。因此,逆设计研究具有非常重要的意义。论文主要研究逆设计方式实现方法,以及基于逆设计的器件功能拓展,主要包括以下内容:(1)详细分析了逆设计方法整体设计过程。逆设计器件仿真主要由MATLAB编程的待求解问题定义模块和器件结构优化模块、python编程的电磁场求解模块组成,详述了各模块的作用以及相互数据传输流程。总结了逆设计仿真过程:一是生成过程,用来定义各类初始结构参数和器件的目标性能;二是优化过程,主要包括全局优化、局部优化、二值优化;叁是电磁场求解过程,详述了FDFD求解算法;四是验证过程,导入Lumerical验证器件性能。(2)在逆设计平台上进行优化技术的研究,拓展器件功能。首先对器件的设计区域进行优化,主要包括修改设计区域形状和进行多区域优化。将设计区域形状修改为圆形或矩形,探究不同设计区域形状对优化结果的影响。计算结果表明,矩形区域在利用逆设计方法设计模式转换器的时候,转换效率(95.44%)比圆形区域(89.78%)效果好,分区域优化虽然可以提升计算时间,但是转换效率受到多区域影响略有下降(85.95%)。(3)利用逆设计方式首次在SOI上实现了尺寸为2.8μm × 2.8μm的T型偏振分束器,1550nm的TM、TE基模分别从上下端口输出实现偏振分束,转换效率分别是83.08%和78.83%;由该器件的带宽特性可见,在1558nm处TE、TM的两个输出端口的插入损耗分别为1.93dB和1.84dB,消光比分别为19.3dB和13.99dB;改变输出波导的位置,发现将T型偏振分束器的输出波导放置于设计区域中心垂线的位置上,能够得到较优质的偏振分束效果。(4)采用逆设计方式设计了光纤和波导之间的垂直耦合器以及光纤模式到硅基波导模式的模式转换器。首先用逆设计方法设计单模光纤和波导的垂直耦合,计算出耦合效率为33.83%,论证了逆设计算法在光纤和波导垂直耦合设计上的可行性。接下来详细分析了少模光纤和波导的垂直耦合的过程,将包含LP01和LP11模式的少模光纤垂直耦合进入波导,转化为波导TE基模输出,耦合效率分别为30.47%和21.62%,验证了逆设计算法实现少模光纤和波导垂直耦合的可行性。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2018-01-09)

钱庆松[4](2017)在《基于异构多核可重构系统的矩阵求逆设计与实现》一文中研究指出矩阵求逆是一种常见的计算密集型信号处理算法,广泛应用于声纳探测、雷达等高实时性要求的数字信号处理领域。随着多核芯片技术的成熟,其强大运算能力提供了一种全新的矩阵求解途径。论文在基于No C的异构多核可重构系统上,映射了一种高斯消去法与上下叁角矩阵分解(LU分解)法相结合的矩阵求逆方法。通过权衡系统并行度,核内存储空间和系统处理速度等多方面因素,进行并行算法分解、组合和任务分配,实现了64维以下任意维的复数矩阵求逆。(本文来源于《舰船电子工程》期刊2017年10期)

邢元,张连洪,何柏岩,王树新[5](2014)在《基于多体理论的数控机床精度逆设计方法》一文中研究指出为使机床精度设计有定量的理论数值供参考,依据线性空间集合与映射的数学理论,以多体系统误差建模理论为基础,建立了机床几何误差综合作用时的产品加工质量近似模型。运用蒙特卡罗法对满足加工精度要求的产品进行关键参数数据抽样,从而依据近似模型逆向推导数控机床各轴几何精度。以螺旋锥齿轮铣齿机各轴精度逆设计为例,近似模型以显式的方式揭示了机床几何误差和齿面加工误差间的定量关系,可有效地依据齿轮精度要求逆向推导机床各轴几何精度。(本文来源于《农业机械学报》期刊2014年03期)

王兴田[6](2011)在《“逆”设计——内蒙古工业大学建筑馆改造设计评述》一文中研究指出尊重既存旧建筑的特殊历史意义,将其改造成具有新时代内容和功能的新建筑。整个设计过程因果倒置,逆势而就,用当代创作思维和技术手法,找回旧建筑的空间价值和精神价值,是旧建筑改造再利用设计的全新尝试。(本文来源于《新建筑》期刊2011年05期)

杨丰瑞,熊军洲[7](2011)在《基于Verilog的下叁角矩阵求逆设计与实现》一文中研究指出矩阵运算广泛应用于各类电路计算中,矩阵运算的硬件实现能够充分发挥硬件的速度和并行性,其中矩阵求逆是矩阵运算中重要的运算。根据矩阵求逆算法的基本思想,本文提出了一种最大阶数可达16×16的矩阵求逆方案,通过硬件描述语言Verilog建模,用Design Compile进行综合及进行modelsim仿真,仿真结果表明这种设计结构能够正确的计算出下叁角矩阵的逆矩阵。(本文来源于《广东通信技术》期刊2011年04期)

晋玉强,史贤俊,王学宝[8](2008)在《基于神经网络的BTT导弹鲁棒动态逆设计》一文中研究指出针对存在不确定性的BTT导弹系统,基于神经网络提出了一种鲁棒动态逆控制系统设计方法。首先应用双时标假设将BTT导弹动力学分离为快变状态动力学和慢变状态动力学。然后,在巧妙地利用导弹气动参数特性设计Lyapunov函数的基础上,对快变状态动力学和慢变状态动力学分别进行动态逆控制设计。设计中应用RBF神经网络来逼近系统中存在的不确定性,证明了闭环系统的所有信号均有界且指数收敛至系统原点的一个邻域。最后给出的BTT导弹非线性六自由度数字仿真结果验证了该算法的有效性。(本文来源于《系统工程与电子技术》期刊2008年02期)

寿建军[9](2008)在《空间可展结构逆设计及宇航结构的装卡研究》一文中研究指出星载可展开构架式天线和空间光学摆镜都属于宇航结构,要求自身质量轻、体积小,同时达到完成各自科学任务所必须的技术指标。本文以星载可展开天线和空间光学摆镜的结构对各自表面精度的影响,进而影响各自的物理性能为主线,研究了以下六个方面;单元构架式可展开天线张拉反射面的形态特性,天线远场辐射特性,部分储能弹簧失效和空间热环境对远场的影响,构架式天线的赋形,空间光学摆镜装卡变形以及光学摆镜系统动力学分析。可展开构架式天线反射面形态对其辐射特性影响显着,论文引入薄膜结构形态理论的分析方法(非线性有限元法和力密度法),对展开天线的反射面进行了形态分析。得到的结论是;当上弦节点位置全部落在设计抛物面上时,由上弦杆围成的叁角平面所组成的曲面与标准抛物面的均方根误差最小。进而推导了叁角平面组成曲面的最佳拟合抛物面的计算公式,编制了相应的程序。通过算例估算了Agrawal算法的误差大小。所有对天线结构的研究都是以获得优良的电磁场性能为目的,因此精确的电磁场综合算法显得尤为重要。针对可展反射面形态的具体特点,基于几何光学原理,推导了可展天线远场的电场强度计算公式,再通过把口径面划分成矩形网格,用解析方法把远场进行积分,编制了相应程序。由于该程序同样适用于标准抛物面或者任何已知缺陷的反射面的辐射场计算,通过计算同一个标准抛物面天线在相同馈源激励下的辐射场,与Rahmat-Samii的经典算法进行比较,证明了本算法的准确性。本算法直接把结构和电性能相联系,省却了均方根误差这个中间值,使得设计更直观、准确。空间可展天线进入轨道展开以后整个结构的形态会受到空间外热流和储能弹簧的影响,进而影响天线的电性能。本文计算了在夏至和冬至这两天天线运行时的瞬态温度场,及其带来的热弹性变形,和部分弹簧失效带来的结构变形,根据反射面与辐射特性的内在关系,求出了馈源的最佳安装位置。赋形天线能够把有限的能量集中在感兴趣的敏感区域,因此受到普遍关注。构架式可展开天线由于其特殊的拓扑结构,不能照搬实体反射面天线的赋形方法。论文运用惩罚函数法构造了以反射面上法线方程的参数作为优化变量的目标函数,针对多变量复杂的目标函数,选择了直接搜索法进行优化计算。编制了相关赋形程序,结合算例进行了赋形计算,结果显示区域内得到的总辐射功率增加,功率分布更加均匀;如果节点可移动的范围越大,这种趋势越明显。空间光学摆镜要求有极高的镜面质量,同时有相当的系统谐振频率,因此对摆镜的结构和装卡提出了苛刻的要求。论文设计了150mm摆镜的背架结构形式,把Zemike多项式引入到平板弹性力学方程,运用弹性地基理论建立了外圈力学方程,推导出两个等价的Bessel方程,根据特殊函数理论解出其通解。通过内外圈的变形协调条件,得到以Zemike多项式系数为变量求解外圈变形的方程组。利用广义逆求解出能够表征摆镜所有可能变形的一组零空间的基底向量。构造势能泛函,通过求解已知支臂装卡力作用下的最小势能,得到零空间基底函数的组合系数,进而求出每一个模态下的真实位移,各项系数对应的是各项Seidel像差;如果把所有位移迭加就得到了镜面误差。对于复杂的摆镜结构,有效的办法是通过有限元求解,论文最后利用ANSYS中接触非线性模块对利用压板装卡的80mm摆镜系统进行建模计算,实验论证了本有限元模型的正确性,在此基础上设计了用螺栓直接装卡的150mm摆镜系统,进行了静力和动力分析,通过改变连接刚度计算了一系列系统基本频率,根据其变化规律找到最佳装卡力。此外还验算了150mm摆镜的理论计算结果。(本文来源于《浙江大学》期刊2008-01-01)

武立军[10](2007)在《叁维末制导律的鲁棒动态逆设计方法研究》一文中研究指出考虑到真实的导弹目标拦截都是在叁维环境下进行的,因此在叁维球坐标系下建立了导弹目标的相对运动学方程。针对方程中的强非线性因素和不确定因素,基于零化导弹目标视线转率的思想,应用动态逆方法设计了鲁棒的末制导律。在该制导律的设计过程中不进行小角度假设,不进行剩余时间的计算。仿真结果表明该制导律能够对付一定的目标机动,且脱靶量小。(本文来源于《系统工程与电子技术》期刊2007年08期)

逆设计论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在锅炉工业中广泛应用膜式水冷壁,但工作环境中高温烟气对水冷壁产生高温腐蚀及磨损,需要在水冷壁表面堆焊一层耐热、耐蚀材料.为了降低焊缝的稀释率,采用向下立焊工艺,设计了用于铅直固定水冷壁的井架和从上往下焊接的门架.门架的顶部电机2,3带动横梁运动,横梁电机4带动焊接小车运动,焊接小车上的旋转电机5,电机7,电机6调整焊枪至焊缝的始焊位置.根据焊枪端部在横梁及与之垂直方向上的位移,采用坐标变换理论可求解焊枪位于前后调整位置处的坐标,从而确定叁个电机的调整量及确定机构的尺寸.结果表明,该方法计算的结果准确.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

逆设计论文参考文献

[1].于泽昕.基于逆设计的微纳光子器件研究[D].北京邮电大学.2019

[2].田松亚,桂鹏千,傅强,常宇.膜式水冷壁锅炉自动堆焊机器人机构的逆设计方法[J].焊接学报.2018

[3].叶子.硅光器件的逆设计基础研究[D].北京邮电大学.2018

[4].钱庆松.基于异构多核可重构系统的矩阵求逆设计与实现[J].舰船电子工程.2017

[5].邢元,张连洪,何柏岩,王树新.基于多体理论的数控机床精度逆设计方法[J].农业机械学报.2014

[6].王兴田.“逆”设计——内蒙古工业大学建筑馆改造设计评述[J].新建筑.2011

[7].杨丰瑞,熊军洲.基于Verilog的下叁角矩阵求逆设计与实现[J].广东通信技术.2011

[8].晋玉强,史贤俊,王学宝.基于神经网络的BTT导弹鲁棒动态逆设计[J].系统工程与电子技术.2008

[9].寿建军.空间可展结构逆设计及宇航结构的装卡研究[D].浙江大学.2008

[10].武立军.叁维末制导律的鲁棒动态逆设计方法研究[J].系统工程与电子技术.2007

论文知识图

镜面反射变换磁场分布(a)半椭圆腔体...半椭圆散射变换磁场分布(a)导体面上...数字预失真系统框图不同PI参数时输出脉冲电流波形最优逆设计框图基于内模的鲁棒逆前馈/反馈二自由度控...

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逆设计论文_于泽昕
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