输入饱和的双积分系统的复合时间最优控制

针对典型的有输入饱和的双积分环节或系统的时间最优控制问题,建立了双积分环节的传递函数和状态空间方程两种数学模型,设计双积分环节的闭环时间最优控制律;对时间最优控制在系统存在干扰和不确定性存在条件下出现的振颤现象进行分析;基于对振颤问题的分析,提出一种对时间最优控制的改进,即一种复合控制方法,当输入作用时,系统先由时间最优控制律控制,当误差达到预定值限,控制律由时间最优控制律切换到另一种线性控制律。采用了比例微分控制律,来解决时间最优控制的振颤问题,响应时间达到最优,并解决振颤问题。     

低轨四星时差定位技术研究

文章重点分析影响低轨四星时差定位系统精度的主要因素;首先,从四星时差定位的基本原理出发,对四星时差定位的模型和几何精度因子进行了详细的推导,并通过仿真分析了四星构型、时差测量精度、卫星位置误差、基线长度、星座投影面积等对四星时差定位系统精度的影响;通过比较可知,在相同参数条件下,采用Y形构形,减小时差测量误差、提高卫星定位精度、增加基线长度,增大星座投影面积均等均能够提高该系统的定位精度;在低轨四星定位系统应用场景中,四星构型、卫星绝对位置测量精度、基线长度以及星座投影面积对四星时差定位系统精度影响较大,时差测量精度和卫星相对位置测量精度对四星时差定位系统精度影响较小;而在实际任务中应权衡各因素的效费比,来保证定位精度。     

Mie谐振耦合的亚波长金属孔宽带高透射传输

表面等离激元共振激发的亚波长金属孔透射较Bethe理论有大幅度的提高,然而,由于共振对频率的敏感性以及金属在光频的高损耗特性,表面等离激元共振难以实现亚波长金属孔的宽带高透射传输.本文采用放置在金属孔两边的硅纳米颗粒的Mie谐振耦合取代表面等离激元共振,实现亚波长金属孔的宽带高透射传输.全波仿真结果表明,采用Mie谐振耦合的亚波长金属孔(r/λ=0.1)光传输,透射系数超过90%的带宽达到65 nm,与表面等离激元共振诱导的透射增强相比,峰值增高了1.5倍,3 dB带宽拓宽了17倍.根据耦合模理论,建立了Mie谐振耦合亚波长金属孔透射的等效电路模型,并在临界耦合状态下反演出电路模型中的元件参数值.进一步研究发现,仅通过改变等效电路模型中的耦合系数,就可全面揭示Mie谐振耦合亚波长金属孔透射的传输规律,并得到与全波电磁仿真完全一致的结果,从而找到光与放置硅纳米颗粒的亚波长金属孔相互作用的数学表达,也给予人们在光学领域按照电路设计方法构建相应功能模块的启示.     

硼铝硅系透明玻璃陶瓷晶粒生长动力学研究

采用熔融和两步热处理技术制备出B2O3-Al2O3-SiO2-ZnO-Li2O-K2O系透明玻璃陶瓷。硼铝硅系透明玻璃陶瓷晶粒生长动力学服从JMAK方程。用分形子谱维数分析了分形结构扩散控制晶体生长动力学过程,揭示了其与经典化学反应动力学的不同,得出了反应动力学与分形结构的关系,通过实验数据拟合出分形子谱维数dS为1.2688。结果表明用分形结构扩散控制反应动力学理论来分析硼铝硅系透明玻璃陶瓷的晶化过程是行之有效的。     

溶胶-微乳液-凝胶法合成堇青石陶瓷纳米粉体

配制以 Al(NO3)3·9H2O、Mg(NO3)2·6H2O 和 TEOS 为前驱体原料的溶胶,使其增溶于 Triton X-100/正己醇/环己烷反相微乳液体系中,合成了堇青石纳米粉体.对微乳液拟三元相图、凝胶所需 pH 值及温度条件、溶胶凝胶机理及析晶过程进行了研究.结果表明,该方法合成纳米堇青石的最佳 pH 值为 5.5,微乳液体系的最佳增溶温度为 45℃.所得纳米粉体能在 950 ℃下低温致密化烧结,具有良好的介电性能(ε<3,tanδ<0.001;1 GHz),是应用于高频片式电感等电子元器件的理想介质材料.