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實驗原理 AFM是SPM家族中應用領域最為廣泛的表面觀察與研究工具之一。其工作原理基于原子之間的相互作用力。當一根十分尖銳的微探針在縱向充分逼近樣品表面至數納米甚至更小間距時，微探針尖端的原子和樣品表面的原子之間將產生相互作用的原子力。原子力的大小與間距之間存在一定的曲線關系。在間距較大的起始階段，原子力表現為引力，隨著間距的進一步減小，由于價電子云的相互重疊和兩個原子核的電荷間的相互作用，原子力又轉而表現為排斥力。這種排斥力隨著間距的縮短而急劇增大。AFM正是利用原子力與間距之間的這些關系，通過檢測原子間的作用力而獲得樣品表面的微觀形貌的。   儀器概述 AFM采用對微弱力極其敏感的微懸臂作為力傳感器──微探針。微懸臂一端固定，另一端置有一與微懸臂平面垂直的金字塔狀微針尖。當針尖與樣品之間的距離逼近到一定程度時，兩者間將產生相互作用的原子力，其中切向力（摩擦力）Ft使微懸臂扭曲，法向（縱向）力Fn將推動微懸臂偏轉。我們所關心的主要是縱向力Fn，它與針尖──樣品間距成一定的對應關系，即與樣品表面的起伏具有對應關系。微懸臂的偏轉量十分微小，無法進行直接檢測，采用光學方法將偏轉量放大，可推知微懸臂偏轉量（即原子力）的大小，最終獲得樣品表面的微觀形貌。   儀器特點 特有的臥式探頭 臥式AFM探頭設計，使原子力作用方向與重力方向垂直而互不干擾；降低了探頭的整體重心；克服了原有粗調與微調逼近機構的垂直蠕動；具有獨特的臥式可視化光路。探頭及儀器性能更加穩定和優越。   穩定的三軸壓電掃描器 采用互相正交的三軸壓電陶瓷掃描控制器，X、Y、Z三軸壓電陶瓷之間互不耦合，可保證掃描圖像不因耦合而失真；掃描器具有更好的掃描線性和獨立性、更高的強度和剛度，兼具更強的掃描驅動力，能同時適用于較小與較大、較輕與較重樣品的掃描成像。   優化的檢測與控制系統 采用優化的微納米掃描與反饋控制電路系統，配以多路高精度A/D&D/A控制接口，可獲得更高的掃描分辨率、更好的重復性和更佳的圖像質量。   完善的軟件界面與功能 功能強大、界面友好，可適用于Windows XP/Win7/Win8/Win10等操作系統。一般操作者均可輕松而熟練地掌握，只需點擊鼠標，即可完成從圖像掃描到圖像處理及數據信息計算的全部操作。可用鼠標任意選擇局部掃描區域，實現圖像平移、定位和縮放；可設定掃描次數并自動控制掃描停止；具有實現X、Y方向的面掃描和線掃描的功能；可獲得樣品表面的納米級三維形貌結構和截面線；高質量的彩色/黑白平面圖像顯示與三維立體圖像顯示；具有圖像的二維和三維納米標尺標注功能及粒徑測量功能；具備納米級表面微觀粗糙度的統計及計算功能；可精確測定樣品表面的微納米級臺階高度和深度；完善的圖像處理功能，包括裁剪、粘貼、旋轉、對比調節、亮度調節、顏色調整、背景色調整、圖像平滑、濾波等。   簡單便捷的儀器操作 AFM的操作十分簡單和便捷，一般操作人員即可完成，無需專人操作和維護。安裝探針、安裝樣品、粗調和微調進樣、圖像掃描、圖像存儲等操作，均可在1分鐘內完成。特別適用于科學研究、教學實驗及產品檢測。   高穩定性與抗干擾能力 AFM既可在良好的實驗條件下完美工作，也可在有一般實驗室、普通桌面、有輕微振動、有環境干擾、有光照等條件下正常運作，快速掃描觀察各種微納米樣品，獲得理想的圖像和微納米結構信息。具備更好的穩定性和抗震性，更強的抗（光、電、磁等）干擾能力，更快的掃描速度（最快1幅圖像/1~6秒，作為對比，進口儀器的掃描速率一般為1幅圖像/10~20分鐘甚至更慢）。   高適用性廣泛應用領域 可同時適用于科學研究、本科生和研究生的教學實驗及納米技術產品的檢測，廣泛適用于各種金屬/非金屬、導體/非導體、磁性/非磁性材料樣品的掃描檢測。對被測材料樣品無特殊要求，免去繁瑣的樣品制備過程，可直接掃描獲得微納米結構信息。   實驗內容與典型實驗數據 部分掃描測試樣品的AFM圖像   部件列表 描述 數量 原子力顯微鏡探頭 1 控制機箱 1 直流高壓電源 1 A/D&D/A控制接口卡 1 AFM微探針 15組60 tips USB光學顯微鏡 1 一體機, 含AFM掃描控制軟件 1 樣品 5 剪刀、鑷子、啟子、放大鏡等工具 1

一種平衡三叉樹的快速圖像置亂算法，算法簡單，置亂穩定且能快速達到理想的置亂效果，通用性好，并能抵抗一定的攻擊，可以很好的用于信息隱藏的預處理和圖像加密，而且可以滿足數字圖像加密和隱藏的魯棒性要求。

利用科克曼女生問題的解決方案對圖像進行置亂，試驗表明該方法能較快的達到理想的置亂效果，且置亂通用性強，安全性好，置亂恢復的圖像無損失；并且有較強的抵抗剪切、縮放、濾波和噪聲攻擊的能力。

本發明公開了一種多相永磁同步電機驅動系統故障診斷方法。本發明的方法包括：(1)對待診斷多相永磁同步電機驅動系統的速度傳感器、直流母線電壓傳感器、相電流傳感器輸出信號進行采集；(2)利用步驟(1)中采集得到的信號分別計算轉速指數SI、磁鏈差絕對值|Δψ|、諧波平面電流幅值Ixy、正半波電流指數CI+和負半波電流指數CI?；(3)速度傳感器故障診斷；(4)電壓傳感器故障診斷；(5)諧波平面電流狀態檢測；(6)缺相故障診斷；(7)S1開關管開路故障診斷；(8)S2開關管開路故障診斷；(9)電流傳感器故障診斷。本方法在不增加外部輔助電路的前提下，能夠實現各類故障快速、準確的診斷。

制動控制單元（BCU）電路板故障診斷系統可以全面檢測BCU各項性能參數，包括單板的導通測試、功能測試和特性測試，不僅能迅速準確的對各塊單板進行自動測試和手動測試，實現故障檢測和定位，實時顯示、存儲和打印測試結果，還能對BCU單板故障回路進行報警。該成果解決了傳統測試技術對于信號數量龐大、種類繁雜的被測對象需要數量龐大的測試儀器的問題，為制動控制系統乃至軌道列車的研制、生產和維護提供有力保障，填補了國內同類產品的空白。 BCU電路板故障診斷系統技術特點如下：?  采用基于PXI的數據采集系統，背板總線帶寬達132MB/s；利用PXI星形時鐘總線，實現各個數據采集模塊間精確的同步和握手，實現多個數據采集模塊協同數據采集；?  采用虛擬儀器技術，對設備進行可重用性配置，減少了測試儀器數量；?  軟件系統采用分層結構開發，設計設備驅動層、測試語句層、故障定位層以及人機交互層四層結構。開發環境選擇LabVIEW進行圖形化工具，提高了開發的效率；?  采用多任務并行測試技術，大大提高了BCU電路板測試的速度；?  采用SQLServer數據庫進行數據管理，方便數據的檢索。     應用范圍： 動車組、地鐵列車制動控制單元單板檢測。

本發明公開了一種脈沖磁體絕緣故障探測裝置及方法，該裝置包括多根支撐桿、多個探測線圈、第一法蘭盤和第二法蘭盤；其中一根支撐桿位于脈沖磁體中心，其余支撐桿位于脈沖磁體外側；各支撐桿上設有多個探測線圈；多個探測線圈對稱分布于支撐桿上，處于對稱位置的探測線圈串聯，其余的兩個端口由導線引出連接到外部的采集信號通道接口；各支撐桿的一端固定在第一法蘭盤上，另一端固定在第二法蘭盤上；第一法蘭盤固定在脈沖磁體一端，第二法蘭盤固定在脈沖磁體的另一端；所有設在支撐桿上的探測線圈構成探測線圈陣列，將脈沖磁體網格化，根據探測

提出一種基于人工智能技術的電子線路軟故障檢測方法，采用多個電路進行仿真分析，均能夠較好的實現對電路故障特征的提取和分析，實現對電子故障器件的精準定位和故障類型識別。 該技術將人工智能技術與傳統的信號處理技術進行結合，運用STFT技術實現電路信號的表征形式變換，再結合人工智能技術中的深度殘差網絡學習技術分析模擬電路的性能特征，可以實現對元件故障類型的確定，完成電路的軟故障分析和診斷。

成果提供了智能動力裝備全壽命周期監測與性能優化服務支持的系統解決方案，實現了動力裝備全壽命周期的有效監測與性能優化維護服務支持。 動力裝備全壽命周期監測診斷方面：實現了支持物聯網的智能信息采集與管理、全生命周期動態自適應監測、早期非線性故障特征提取。優化重構出綜合體現裝備運行工況及表現的新參數，提高異常狀態辨識的適應性與可靠性，基于運行過程信息反映裝備劣化趨勢與故障發展規律，來提高故障早期辨識能力。動力裝備全生命周期性能優化服務方面：提供了轉子全息動平衡快速響應與服務支持、以全息譜為核心的失衡故障確診、動力裝備轉子和軸系平衡配重方案優化。 基于物聯網和網絡化監測診斷將產品監測診斷與運行服務支持有機集成一體，在應用中實現動力裝備常見故障診斷準確率達80％以上。

該項目重點研制了VXI/CPCI監測單元、基于LabVIEW的監測診斷平臺和融網絡診斷工具和故障數據于一體的專家會診環境，構建了包含基于Intranet的監測診斷平臺和基于Internet的虛擬診斷中心兩個層面的監測診斷網絡，不僅可以全面在線監測診斷企業關鍵設備的運行狀態和故障，并可以對疑難故障實現異地多專家的網上多媒體會診。

本發明公開了一種具備故障檢測和參數校正功能的平面扭簧裝置，它由平面扭簧、故障檢測電路和力矩傳感器三部分組成。本發明充分利用各種平面扭簧的優勢，通過檢測固定環和安裝環間的通斷對彈性體進行故障檢測，可以有效判斷彈性體的使用壽命，為改進設計和加工工藝提供依據，有助于縮短迭代開發的周期，提高對平面扭簧設計質量的觀測和分析；通過力矩傳感器的精確力矩檢測，可以實時補償和校正彈性體的彈性系數變化，以提高對力矩控制的性能，為了降低成本，在關節設計中可以去除力矩傳感器，而在定期檢查時可以使用一個力矩傳感器對所有關節進行校正即可。本發明的平面扭簧裝備結構簡單，適合應用于各種機器人和機械臂關節。