基于改进CKF的光电跟踪伺服系统二阶滑模控制

传统的光电跟踪伺服系统滑模控制中,对目标位移信号微分以求取速度、加速度等运动状态的方法会影响控制的精度和稳定性。针对这一缺点,提出了基于改进容积卡尔曼滤波(CKF)的二阶滑模控制算法。基于系统原理,建立了系统模型;应用限定下界法改进了CKF算法以提高目标状态估计的准确度;应用超螺旋算法设计了二阶滑模控制器,并将滤波预测的目标状态作为系统输入进行仿真实验。结果表明,相对于传统的二阶滑模控制,所设计的控制方法提高了控制精度,减小了抖振,且具有更好的稳定性。     

偏振模色散自适应补偿实时控制系统的DSP的设计与实现

根据实验室现有的PMD(偏振模色散)补偿实验系统的需要,设计了一种基于DSP的实时控制系统。讨论了该实时控制系统的硬件和软件的设计与实现,对硬件电路进行了总体设计,分别对各部分的DSP最小系统、A/D采样硬件电路和D/A控制硬件电路进行了详细的分析和设计。介绍了软件的工作流程,设计了PSO算法模块在DSP系统中的实现。将该实时控制系统应用到PMD自适应补偿实验中进行了验证。结果表明,所设计的PMD自适应补偿实时控制系统对一阶和二阶PMD的补偿效果很好。     

40Gbit/sOTDM系统中二阶偏振模色散自适应补偿技术研究

报导了一个40 Gbit/s OTDM系统中二阶偏振模色散(PMD)自适应补偿系统,此实验系统基于偏振度的反馈控制方法实现了二阶偏振模色散自动补偿.在中心波长1560.5 nm处,补偿后的DGD和二阶PMD效应改善明显.采用粒子群优化算法作为偏振模色散自适应补偿的搜索算法,补偿时间30 ms左右.     

二维磁驱动数值模拟程序MDSC2的验证与确认

为了对磁驱动实验提供高置信度的数值模拟,需要开展磁流体力学程序的验证与确认。采用人为解比较法、网格收敛性研究和与成熟程序比较等方法,对二维磁驱动数值模拟程序MDSC2进行了程序验证。数值模拟表明:MDSC2程序正确地表示了磁流体力学模型,其中热扩散、磁扩散的离散格式具有二阶收敛精度。采用与磁驱动实验相比较的方法,进行了MDSC2程序的确认。对聚龙一号装置上的PTS-061发次磁驱动单侧飞片发射和PTS-122发次磁驱动双侧飞片发射实验进行了模拟,模拟的飞片自由面速度与实验测量的飞片自由面速度相一致;对FP-1装置上的固体套筒实验进行了模拟,模拟的套筒内外半径与实验测量结果相一致。MDSC2程序能正确模拟磁驱动单侧飞片发射、磁驱动双侧飞片发射和磁驱动固体套筒等磁驱动实验。     

基于物联网的新型视频监控系统的设计与实现

为了实现包括服务端和客户端的一套简单、稳定、可靠的新型视频监控系统。首先分析了视频监控系统的发展历史和趋势,提出基于移动互联网的视频监控系统方案,并选定Android作为系统实现的平台;明确了需求和目标,设计出系统的整体方案,并搭建了系统的程序框架;再根据系统程序框架的设计,详细地设计并实现了各个子功能模块,其中主要的功能模块有视频采集与视频回显模块,视频预处理模块,视频编解码模块和视频存储模块等;最后,对整个系统进行了综合测试,验证了其功能的完整性,得出系统的性能表现数据。经实验证明,所设计系统使用便利,需求中指定的功能也基本实现,程序的运行稳定高效可靠,能达到预期效果,具有一定的实用性和研究意义。     

广义同步延迟混沌系统的实验研究

利用电子线路实验设计并实现了一个二阶延迟混沌电路.在此基础上,利用线性变换方法,设计出广义同步混沌系统,用数学方法进行分析,理论上给出实现同步的解析条件,并在电路上加以实现.结合理论分析和实验结果,用数值方法进行了对照分析,进一步验证理论分析和实验电路设计的正确性和有效性.     

广义同步延迟混沌系统的实验研究

利用电子线路实验设计并实现了一个二阶延迟混沌电路.在此基础上,利用线性变换方法,设计出广义同步混沌系统,用数学方法进行分析,理论上给出实现同步的解析条件,并在电路上加以实现.结合理论分析和实验结果,用数值方法进行了对照分析,进一步验证理论分析和实验电路设计的正确性和有效性. 关键词： 延迟混沌系统 广义同步 LC滤波器')" href="#">LC滤波器 电路实验     

反射式水下量子成像

水下成像的成像质量受到激光功率和接收器灵敏度的制约,现有的量子成像方式在自由空间中能够获得较传统成像距离更远、清晰度更高的探测图像。结合自由空间中量子成像方式与水体自身特点,提出了赝热光二维二阶关联的反射式水下量子成像方法,通过选取水下成像系统的典型参量进行模拟计算,重构了物体的光强起伏图像,设计并实现了成像实验。实验结果与数值仿真一致,表明可以利用二阶光强度关联的量子成像方式重现水下物体的二维图像。     

宽带多层高反射膜相位色散的干涉法测量

在超短脉冲技术中,腔内元件的相位色散效应起了重要影响,本文介绍了一个测定宽带多层高反射膜的相位色散的实验方法,同时计算了反射膜的相位二阶导数,实验表明宽带多层反射膜相移和相位二阶导数与膜层设计和工艺过程有密切关系.     

啁啾光纤光栅对光纤CATV系统中二阶非线性失真的改善

在理论上，我们利用光波的时域场包络方程分析了光纤CATV系统中的二阶非线性失真问题和获得理论的表达式，且分析的结果和数值模拟的结果很好的吻合。在实验上，利用啁啾光纤光栅的调谐特性来改变系统的色散补偿量进行了125公里的光纤CATV的系统实验，很好的证实了以上的理论推导。理论和实验的结果都证实适当的选择啁啾光纤光栅的色散补偿量可以很好的改善系统二阶非线性失真的性能。     

叶片气动特性对局部型线导数变化的敏感性

叶片气动特性对其形状参数变化有一定的敏感性。本文将影响翼型气动性能的几何因素归结为局部型线一阶导数、二阶导数的变化程度问题,以S809翼型为研究对象,对其局部进行一定的几何形状设计,基于本课题组开发的UCFD计算程序,对相应工况下的气动情况进行模拟,系统研究不同气动条件下叶片的气动特性对局部型线一、二阶导数的变化程度的敏感性程度,找出他们之间客观规律。结果表明:叶型型线一、二阶导数的变化都会对气动性能产生显著影响,且影响程度与导数变化程度正相关;某些特定位置对一、二阶导数的变化敏感性较强。     

一个基于高阶导数的三维叶片成型系统开发

在准三维气动设计的基础上,提出一种基于立方样条曲线直接定义叶型中弧线二阶导数的方法构建二维叶型,根据相应的积叠参数对叶型进行积叠获得三维叶片的叶片成型方法,并开发了相应的三维叶片几何成型系统程序。研究结果表明:该叶片成型系统能够充分保证几何参数的光滑性,这在高负荷压气机设计中对于提高级负荷水平、控制激波结构与激波损失、控制角区二次流损失、拓展压气机失速裕度等方面具有诸多优势。     

可调谐二极管激光吸收光谱氧气测量中的导数光谱处理与浓度反演算法研究

氧气是发动机燃烧过程的必需成分,在飞行器进气道进行氧气监测需求迫切。针对飞行器上的工程要求和应用特点,设计了一种波长线性扫描可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)短光程系统结合有限冲击响应(FIR)滤波二阶导数谱算法的方案完成了氧气吸收微弱信号的提取和浓度反演。根据TDLAS工作原理和吸收信号特征,对二阶导数谱用于气体浓度反演的理论依据进行了推导,在此基础上提出一种基于FIR的数字滤波方案来完成吸收信号的噪声滤除和二阶导数谱的提取。实验结果证明,该方案简单易行,提高了检测信噪比,降低了检测限,浓度反演结果准确、线性良好。     

ε-Fe_3N磁性液体二阶磁浮力实验研究

磁性液体的二阶磁悬浮原理是一个新颖的磁学实验,将它引入物理实验中,提升为设计性研究性实验项目,培养学生的创新思维和科学素养。使用圆片状钕铁硼永磁体作为实验材料,利用自行设计的非磁性浮子,研究了永磁体在磁性液体中的悬浮高度和二阶磁浮力。研究发现,永磁体厚度相同时,随永磁体直径增加,永磁体的悬浮高度逐渐变高,说明磁性液体对永磁体的二阶磁浮力增大,主要是由于随永磁体直径增加,其磁性增强所致,实验结果与理论研究一致。永磁体直径相同时,随永磁体厚度增加,磁性液体对永磁体的二阶磁浮力逐渐增大,导致永磁体的悬浮高度也逐渐增高。     

快速倾斜镜的建模与模型参考自适应控制技术研究

通过实验建模方法建立快速倾斜镜四阶模型,采用routh降阶方法将快速倾斜镜四阶模型降为二阶模型,数学仿真验证了简化模型较好的反映了原系统主要性能。提出的建模方法对快速倾斜镜的准确建模是简便、有效的,为现代控制理论的研究提供了数学基础。在建立二阶模型的基础上,设计了基于李亚普诺夫稳定理论的模型参考自适应控制器,并进行了全系统的计算机仿真。仿真结果表明,针对快速倾斜提出的基于李亚普诺夫稳定理论的模型参考自适应控制器能够减小系统稳态误差、提高系统响应速度。研究结果为倾斜镜的快速控制提供了一种新的思路。     

一个简单延迟非线性系统的动力学行为及混沌同步

分析一个简单二阶延迟系统的Hopf分支和混沌特性, 包括分支点、分支方向和分支周期解的稳定性, 解析求出退延迟情况下, 这个系统的相轨线方程; 通过数值计算并绘制分岔图, 揭示系统存在由倍周期通向混沌的道路; 利用单路线性组合信号, 反馈控制实现系统的部分完全同步; 利用主动-被动与线性反馈的联合, 实现系统的完全同步; 设计和搭建系统的电子实验线路, 并从实验中观测到与理论分析或数值计算相一致的结果. 关键词： 延迟非线性系统 电路实验 Hopf分支 混沌     

基于样条法的米兰X射线衍射二阶导数指纹图谱

利用3次样条法编写了由X射线衍射指纹图谱的二阶导数图谱的Matlab程序,利用该程序分别获得了标准样品SiO2和米兰的二阶导数指纹图谱,结果表明该方法能有效解决植物类药材弥散型X射线衍射指纹图谱解析问题,放大功能显著,值得推广.     

圆形射流湍流场的大涡模拟研究

使用发展的大涡模拟并行程序,数值模拟了圆形射流湍流场,与实验值进行详细比较,对大涡模拟程序进行检验,并分析网格尺度对计算结果的影响。结果表明,大涡模拟计算的平均速度场和雷诺应力场与实验值符合得非常好,验证了该大涡模拟计算程序的可靠性和精确度。同时发现一阶统计矩受网格尺度影响不大,二阶及高阶矩与网格尺度有较大的关系,因此使用大涡模拟方法计算湍流及湍流燃烧问题应对网格依赖性进行必要分析,至少保证二阶统计矩具有较好的精度。     

基于ZEMAX软件的三组元变焦系统凸轮曲线设计程序

变焦系统凸轮曲线设计是变焦系统后期设计过程中十分重要的环节,曲线设计的好坏直接关系到系统像面的稳定程度.针对ZEMAX光学设计软件界面编写了三组元变焦系统凸轮曲线设计程序,确保像面稳定、像质优良.程序可准确给出凸轮曲线的数据和形状,借助该程序对变焦系统任意焦距位置的光学性能和像差特性进行实时评估,提高了变焦系统的设计效...     

红外甲烷气体浓度检测系统设计

为了精确测量甲烷气体的体积浓度,采用平行红外光源IRL715EN-PR设计了红外甲烷气体检测系统。整个检测系统由硬件电路和软件系统组成。在软件程序设计上设计了一种关于信号处理的新算法,同时设计了中断喂狗程序,大大延长了看门狗定时复位时间。利用Matlab对数据进行了拟合,得到了系统的浓度和电压的函数关系。实验表明,在体积浓度在0%~4%范围内,系统最大相对误差小于1%。