激光多普勒测速技术讲座之(二)——激光多普勒流速计的光学系统

一、光外差检测及其实现 由第一讲我们知道,运动散射粒子的散射光频率与入射光频率之差f_0可由下式求得:也即 这里S_0及K_0分别为散射光与入射光传播方向的单位矢量,因此f_D/f≤V/C。设V=1m/S,则f_D/f≤3.33×10~(-9)。可见光频率f的量级为10~(14)HZ,要从如此高频的信号中直接检测出的10~5HZ量级的f_d(测量的相对精度为10~(-9))是十分困难的。     

激光多普勒测速技术讲座之四——频移技术及多维流场的测量

其中V_v为流体速度在垂直于光轴方向的投影。显然,由于f_D的数值恒为正,所以无法确定V_v的正负,这就是所谓“方向模糊”现象。此外,由于LDV的信号处理装置的动态范围的限制(例如TSI1090型跟踪器最低可测频率为2KHZ),从上式也无法测量另速度。这些都是LDV必须考虑的重要问题,可用频移技术解决。频移技术好比电子学中给晶体管或电子管一个适当的工作点,使其工作在特性曲线的线性部分,从而避免非线性失真。     

飞艇姿态跟踪系统的研究

研究了具有参数不确定和外部干扰的飞艇姿态跟踪控制问题．飞艇姿态运动的数学模型为一个多输入/多输出不确定非线性系统,根据该系统的特点,采用了一个基于不确定项上界的鲁棒输出跟踪控制器设计方法,应用输入/输出反馈线性化法和李雅普诺夫方法,设计了飞艇姿态鲁棒控制律,它可确保系统输出按指数规律跟踪期望输出．该控制器设计简单,易于实现．仿真结果表明:即使系统存在不确定性和外界干扰,仍可在闭环系统中实现精确的姿态控制．     

飞艇最优飞行轨迹研究

目前，各国对无人飞艇平台的研究产生了很大的兴趣，飞艇作为平台可以实现无线通信、环境监测和监视等目的。本文通过采用最优控制问题的数值计算方法得到飞艇在不同性能指标下的最优飞行轨迹。飞艇的动力学模型采用六自由度非线性模型。飞艇采用安装在飞艇轴向由直流电机带动的螺旋桨作为动力。通过螺旋桨、方向舵和升降舵对飞艇进行控制。控制消耗的能量作为控制变量的函数。采用直接配点法与由遗传算法和单纯形法构成的混合参数优化方法得到飞艇在不同条件下的最优轨迹。     

激光多普勒测速技术讲座(一)——第一讲激光多普勒测速术概述

利用光波的多普勒效应来测量流速的技术,是继热线热膜测速技术之后流速测量技术的又一重大进展。自从1964年H Yeh和H Z Cummins发明第一台激光多普勒流速计以来,近二十年中,无论在原理、品件直至产品结构方面还是在激光流速计的应用方面,都取得了丰富的成果。尽管这种测速术有它本身的缺点,但越来越多的人们在自己的科研、实验中使用激光流速计,实践证明它的确比托管和热线风速计在不少地方具有优越性。激光多普勒测     

AIRSHIP ATTITUDE TRACKING SYSTEM

The attitude tracking control problem for an airship with parameter uncertainties and external disturbances was considered in this paper. The mathematical model of the airship attitude is a multi-input/multi-output uncertain nonlinear system. Based on the characteristics of this system, a design method of robust output tracking controllers was adopted based on the upper-bounds of the uncertainties. Using the input/output feedback linearization approach and Liapunov method, a control law was designed, which guarantees that the system output exponentially tracks the given desired output. The controller is easy to compute and complement. Simulation results show that, in the closed-loop system, precise attitude control is accomplished in spite of the uncertainties and external disturbances in the system.     

空泡流粘性效应研究

我们用激光多普勒技术(LDV)对钝头圆柱体、带小槽1.5度卵形头回转体、带背阶半球头回转体的绕流进行了测量。试验在600×600mm~2水洞中进行,雷诺数从0.75×10~5到6×10~5。给出了平均速度和脉动速度均方根值的分布并做了脉动速度的功率谱。得出了与过去热线流速计测量结果略有不同的结论。并且通过小槽内流动的测量对空泡的产生进行了分析。此外,本文提出一种捡测流动转捩现象的方法,用此法的实验结果与前人一致。     

激光多普勒测速技术讲座(三)——多普勒信号的分析处理

一、多普勒信号的产生、变换和频谱 现以双光束差动模式光路为例,说明多普勒信号的产生及变换过程。在两根光束的相交部位——测量体中,根据条纹模型的解释,存在明暗相间的干涉条纹。所用激光束是高斯光     

量纲分析和相似解的连续群理论

1948年Birkhoff首创的连续群量纲分析观点使量纲分析在数学上更为严谨,但他所采用的基本假设仍是Bridgman所用的假设[3.4),不过用群的语言表为:(Ⅰ)存在某些基本量q_i,当度量单位改变时,它们的量数按下式改变:q_i=α_iq_i(α_i为正实数);(Ⅱ)另有导出量Q_i,当基本量按前式改变时,它们的量数按下式变化:Q_i=α_1~bi…α_x~(bix)Q_i:(Ⅲ)物