动态红外三角形目标及干扰模拟技术研究

针对圆型目标模拟器模拟来袭飞机或导弹等红外三角形目标逼真模拟问题,研究了动态红外三角形模拟技术。采用等腰三角形的几何原理,提出一种新型大小和方向连续可变而质心不变的等腰三角形光阑设计方法,实现了0~3大小、0~360方向动态可调的三角形目标;采用红外宽光谱偏振器组合技术,实现了目标源或干扰源的辐射强度0~100%的连续变化;采用二维平移台及可变圆形光阑,实现了干扰的大小变化及其轨迹变化;研究了基于Windows操作系统的实时控制技术,设计了包括MFC和RTSS双进程的主控软件,实现了控制指令500 s的实时响应。试验结果表明,带有干扰源的动态红外三角形模拟器能逼真模拟来袭飞机或导弹及释放诱饵的红外辐射特性变化过程。     

延迟变量反馈法控制离散混沌系统的电路实验

利用电子线路实验实现了一个具有混沌和超混沌特性的二维离散系统以及延迟变量反馈和它的增强型的方法用于混沌和超混沌的控制.实验结果，包括控制前实验电路出现的各种复杂行为和控制后从实验中观测到的许多被稳定住的周期状态，与理论分析和数值计算的结果几乎完全一致.也证实了增强型延迟变量反馈法控制混沌和超混沌的有效性.     

近程巡飞弹姿态控制优化仿真研究

近程巡飞弹姿态控制系统是一个非线性、时变性及耦合性的复杂控制系统,是近程巡飞弹武器系统型号研制的关键技术之一;传统的PID控制在不同巡飞状态下调节稳定性较差、响应时间慢、影响姿态控制的稳定性和机动性;针对近程巡飞弹姿态控制系统中PID控制参数不可调,自适应、抗干扰性能较差等问题,引入了自适应模糊PID控制方法,使系统在不同巡飞姿态和干扰条件下能够实时整定PID的三个控制参数,提高系统的控制性能;在此基础上设计了近程巡飞弹的姿态角控制回路,并以俯仰角为例,在Matlab/Simulink平台下建立仿真模型,进行仿真实验;仿真结果显示,采用自适应模糊PID的控制方法,系统控制性能更好,抗干扰能力和自适应能力优于传统PID控制,减小了巡飞过程中姿态角的波动情况。     

复杂谐波信号中响度和谱质心的相互影响——响度和谱质心辨别阈的实验研究

根据阈值测量实验和变化一致性测量实验,在单自变量干扰和双自变量干扰两种情况下量化分析响度和谱质心之间的交互关系。研究发现:(1)复杂谐波信号中谱质心对响度的影响强于响度对谱质心的影响;(2)声音的变化方向对被试判断响度和谱质心的阈值存在影响。研究结果进一步呈现了响度和谱质心的定量特征,为听觉属性交互关系的深入研究提供了新的思路。      

液晶相位可变延迟器对光偏振态的调制

利用液晶相位可变延迟器（liquid crystal variable retarder, LCVR）的延迟相位随着其驱动电压连续可调特性，实现光偏振态的可控调制.设计了旋转检偏器，对LCVR进行820nm激光波长的现场校准，获得1/4λ、3/4λ和1/2λ、1λ相位延迟所对应的驱动电压，计算机控制其驱动电压实现对光偏振态的调制，并进行了检验，给出了理论分析和实验结果.该方法具有对光子入射方向不敏感、无需机械转动、适用较宽波长范围、实时可控等优点.     

带落角约束的导弹滑模制导控制一体化设计

为了提高导弹的制导精度和毁伤效果,研究了带有落角约束的空地导弹制导控制一体化设计问题。在俯仰平面内,将弹—目相对运动方程和导弹力学方程相结合,建立了导弹一体化模型。在此基础上,采用反演递推方法,设计了带有落角约束的导弹自适应滑模制导控制一体化算法,并对其进行了稳定性分析。针对所设计的控制律,在不同的机动目标下进行了仿真和对比分析。结果表明,导弹的脱靶量均小于1m,落角接近-90°,满足制导精度和末端落角约束条件。     

Using heat to control the sample spinning speed in MAS NMR

A new approach using temperature to control the spinning speed of a sample rotor in magic-angle spinning NMR is presented. Instead of an electro-mechanical valve that regulates the flow of drive gas to control the spinning speed in traditional MAS NMR systems, we use a small heater wire located directly in the stator. The sample spinning speed is controlled very accurately with a surprisingly low heating power of 1 W. Results on a benchtop unit demonstrate the capability of the system.     

污水活性污泥处理过程的溶解氧增益调度控制

考察污水活性污泥处理过程溶解氧控制效果的重要性能指标是溶解氧浓度的波动情况和能耗。针对溶解氧的非线性传递模型,本文提出了以溶解氧设定值作为调度变量的溶解氧增益调度控制方法。即在溶解氧设定值进行泰勒级数展开得到线性模型,采用参考模型方法设计控制器,再根据不同的调度值(溶解氧设定值),调度线性时不变控制器。仿真结果表明,本文提出的增益调度控制方法无论在能耗方面还是在控制精度方面都要明显优越于常规的开关控制和PID控制。     

变论域模糊控制器单元机组SCR烟气脱硝控制研究

SCR烟气脱硝系统的脱硝率由喷氨量来控制,而喷氨流量控制系统控制喷氨量,因此,优化喷氨流量控制系统能有效提高脱硝率。设计了一种基于变论域的模糊控制器来实现喷氨量的优化控制,并采用 MATLAB 仿真软件对此控制方案进行仿真,并与传统的控制方案的结果进行对比分析。结果表明,基于变论域的模糊控制喷氨流量系统相对于传统的PID控制,其超调小,且鲁棒性较强,有效地提高了控制品质。     

强流束晕-混沌的外部磁场滑模变结构控制

 研究了周期性聚焦磁场通道中,束晕-混沌的外部磁场滑模变结构控制方法。通过选择适当的滑模函数,根据李雅普洛夫稳定性条件,推导出外部磁场的滑模变结构控制器。模拟结果表明,在控制条件下,混沌变化的束包络半径能被控制到匹配半径。将该方法应用在多粒子模型中,实施每隔一个磁场周期就调节一次磁场幅度的控制策略,可实现对初始分布为K-V分布离子束的束晕-混沌的有效控制,束平均发射度降低了80%左右,束晕强度因子变为0,束流质量得到了很好的改善,消除了束晕及其再生现象。由于外部磁场是可测和可调的物理量,控制器简单且利于实现,研究结果可为强流离子加速器中周期性聚焦磁场的设计与试验提供参考。     

基于LabWindows/CVI的导弹舵机测控系统设计

舵机是导弹控制系统的重要执行机构,为实现对电动及气动多种型号导弹舵机性能的测试,设计开发了一种基于LabWindows/CVI虚拟仪器的测控系统。介绍了该测控系统硬件组成和软件结构流程,软件设计过程中充分利用多线程、数据库等技术,准确快速完成舵机自动化性能测试。应用结果表明:该舵机测控系统工作稳定,测试精度和自动化程度高,满足舵机试验测试精度和技术指标要求,为舵机的性能研究和维修维护提供了良好的测试环境。     

基于矢量控制的电动伺服控制系统设计

目前在航空航天领域,电动伺服系统被越来越多的用于火箭的矢量推进控制、飞机导弹的舵面控制、飞机的转弯刹车控制等。电动伺服系统作为飞行器控制系统的关键子系统,其性能直接影响着飞行器的机动性能,一般要求超调小、响应快、抗负载干扰能力强、实时性好等。本文的研究对象是一套航天电动伺服控制系统,即航天电动伺服系统的驱动控制部分,主要从软件控制策略和硬件组成设计方面介绍了该电动伺服控制系统的设计思想及其优越性。     

基于滑模趋近律的防空导弹垂直发射姿态控制研究

利用四元数在弹体坐标系下对垂直发射的防空导弹建立了运动方程,并在纵向通道利用小扰动线性化状态空间模型,设计了基于滑模趋近律的姿态控制律,最后建立了Simulink六自由度弹道模型并进行了数字仿真,结果表明：基于四元数的运动方程形式运行有效,基于滑模趋近律的姿态控制律可实现对防空导弹垂直发射的有效控制。     

Circuitry implementation of a novel four-dimensional nonautonomous hyperchaotic Liu system and its experimental studies on synchronization control

Based on the three-dimensional Liu chaotic system, this paper appends a feedback variable to construct a novel hyperchaotic Liu system. Then, a control signal is further added to construct a novel nonautonomous hyperchaotic Liu system. Through adjusting the frequency of the control signal, the chaotic property of the system can be controlled to show some different dynamic behaviors such as periodic, quasi-periodic, chaotic and hyperchaotic dynamic behaviours. By numerical simulations, the Lyapunov exponent spectrums, bifurcation diagrams and phase diagrams of the two new systems are studied, respectively. Furthermore, the synchronizing circuits of the nonautonomous hyperchaotic Liu system are designed via the synchronization control method of single variable coupling feedback. Finally, the hardware circuits are implemented, and the corresponding waves of chaos are observed by an oscillograph.     

光学二次谐波浑沌控制

用变量延时反馈控制法对光学二次谐波系统的浑沌进行了有效的控制.通过对系统的最大李雅普诺夫指数分析,给出了确定可控参数区的方法.证明适当的延时量和反馈强度可以使浑沌得到稳定的控制,被控制系统的轨道是初始系统浑沌吸引子中的不稳定周期轨道.     

Circuitry implementation of a novel nonautonomous hyperchaotic Liu system based on sine input

Based on the three-dimensional Liu system with a nonlinear term of square, this paper appends a state variable to the system, and further adds a driving signal of the sine signal to construct a novel 4-demensional nonautonomous hyperchaotic Liu system. The appended variable is formed by the product of the nonlinear quadratic term of the original state variables and the driving signal. Through adjusting the frequency of the driving signal, the system can be controlled to show some different dynamic behaviors. By numerical simulations, the Lyapunov exponent spectrums, bifurcation diagrams and phase diagrams of the novel systems are analyzed. Furthermore, the corresponding hardware circuits are implemented. Both the experimental results and the simulation results confirm that the method is feasible. The method, which adjusts the frequency of the input sine signal to control the system to show different dynamic behaviors, can make the dynamic property of the system become more complex, but easier to be controlled accurately as well.     

三同心球光学系统跟瞄误差分析

针对独有的跟踪方式,具体讨论了激光通信三同心球光学系统的跟瞄方案,并进行了具体规划。通过对通信跟踪光路和通信接收光路的视场和精度分析,给出了二者的相关参数,作为Matlab理论计算跟踪像面轨道的依据。利用Tracepro软件模拟了引入相关误差量后的通信跟踪和通信接收像面光斑质心偏移和光斑大小变化情况。仿真结果显示:随着角度的旋转,通信接收的质心偏差在±4μm范围内,通信跟踪的质心偏差在±50μm范围内;通信接收像面光斑直径小于80μm,通信跟踪像面光斑直径均在400μm以内。系统所引入的误差在允许范围之内,不影响相关跟踪通信功能。     

参数不定的旋转圆盘在有界扰动下混沌振动的滑模变结构控制

为了消除具有不确定参数的旋转圆盘横向混沌振动,克服其对整个系统及工作状况的不利影响,假设作用在旋转圆盘上的集中力不确定且有界,并鉴于干扰的普遍存在性,对有界扰动下的旋转圆盘横向振动的四维非线性方程进行了复杂动力学特征分析,包括相轨迹图、Lyapunov指数和庞加莱映射图,这些特征加深了对其的认识,同时也证明该四维动力系统含有混沌吸引子.为了保证系统控制的鲁棒性,利用滑模变结构法,将旋转圆盘从混沌轨道先后控制到任意固定点和周期轨道,并用MATLAB模拟验证其有效性.结果证明,用滑膜变结构法能够使系统严格地跟 关键词： 旋转圆盘 混沌 滑模变结构控制 有界扰动     

参数共振微扰法在Boost变换器混沌控制中的实现及其优化

参数共振微扰法是一种简单的非反馈混沌控制方法，它十分适合非自治系统的混沌控制.研究了这种方法在电流模式控制Boost变换器混沌控制中的应用，并通过对扰动相位进行优化 ，达到最优的混沌控制结果.同时对参数共振微扰法及其优化方法在Boost变换器混沌控制中的作用进行了理论分析，推导并计算了各种电路参数变化对有效的混沌控制所需的扰动的影响. 关键词： Boost变换器 混沌 混沌控制 参数共振微扰法     

Acoustic classification of Australian anurans based on hybrid spectral-entropy approach

A new hybrid method for automated frog sound identification, using spectral centroid, Shannon entropy and Rényi entropy is proposed. The advantage of using entropy based information theoretic approach for analyzing complexity of bioacoustics signals in animal vocalization is discussed. Sound samples from nine species of Microhylidae frogs are first segmented into syllables. Fourier spectral centroid, Shannon entropy and Rényi entropy of the syllables are then determined. Finally, nonparametric k-th nearest neighbour (k-NN) classifier is used to recognize the frog species based on these three extracted features. Result shows that the k-NN classifier based on these selected features is capable to identify the species of the frogs with an average accuracy of 98%. It is found that the accuracy reduces significantly only when the noise levels higher than −20 dB.