无人机鲁棒伺服LQR飞行控制律设计

为抑制无人机飞行模态切换时舵面跳变使机体产生的大过载,降低无人机对舵系统及结构可用过载的要求,将鲁棒伺服LQR方法与经典控制方法相结合设计了飞行控制律;以俯仰角控制模态为例,对鲁棒伺服LQR控制方法的特性进行了分析,俯仰角速率回路采用鲁棒伺服LQR最优控制方法设计了控制律,俯仰角回路采用经典控制方法设计了控制律,并通过非线性数字仿真对控制律的控制效果进行了验证;仿真结果表明:鲁棒伺服LQR控制比常规PID控制超调量减小50%,且大大减小了响应初期的升降舵偏角突变,降低了对机体可用过载的要求;该控制律形式简单,易于工程实现。     

电传飞行控制系统信号补偿技术

针对履带式移动机器人的轨迹跟踪控制问题进行研究,首先,建立了履带式移动机器人的运动学模型和跟踪误差模型;其次,设计了转速有限时间控制和线速度滑模控制的轨迹跟踪控制律,并给出了考虑运动受限作用下的控制律修正表达式;最后,基于MATLAB对所提控制律进行仿真,对比分析了不考虑运动受限情况下跟踪控制效果。结果表明,设计的跟踪控制律能够实现履带式移动机器人对圆轨迹的有效跟踪,且考虑运动受限作用的控制律更加符合实际。文章研究分析了运动受限作用对于移动机器人轨迹跟踪控制的影响,分析结果对其他移动机器人的运动控制研究具有参考价值。     

三维控制网技术在BEPCⅡ储存环中的应用研究

介绍了加速器准直测量控制网的特点及BEPCⅡ储存环的控制网, 给出了基于全站仪和激光跟踪仪的三维控制网技术在该工程中的研究和应用情况, 联合利用这两种仪器, 采用三维测量方式建立了一个高精度的测量控制网, 着重分析了三维控制网的优缺点及增加全站仪观测值后对控制网精度的贡献, 并指出三维控制网技术具有较好的应用前景.     

考虑运动受限的履带式移动机器人轨迹跟踪控制

针对履带式移动机器人的轨迹跟踪控制问题进行研究,首先,建立了履带式移动机器人的运动学模型和跟踪误差模型；其次,设计了转速有限时间控制和线速度滑模控制的轨迹跟踪控制律,并给出了考虑运动受限作用下的控制律修正表达式；最后,基于MATLAB对所提控制律进行仿真,对比分析了不考虑运动受限情况下跟踪控制效果;结果表明,设计的跟踪控制律能够实现履带式移动机器人对圆轨迹的有效跟踪,且考虑运动受限作用的控制律更加符合实际;文章研究分析了运动受限作用对于移动机器人轨迹跟踪控制的影响,分析结果对其他移动机器人的运动控制研究具有参考价值。     

脉冲序列控制开关变换器的脉冲组合规律及其多周期态研究

开关变换器的脉冲序列控制是通过调整控制脉冲循环周期内高、低功率脉冲的组合方式实现对开关变换器输出电压的调节. 控制脉冲循环周期内高、低功率脉冲的组合方式决定了脉冲序列控制开关变换器的稳态性能. 基于数论中连分式展开的思想, 研究了控制脉冲循环周期内脉冲序列控制开关变换器的控制脉冲组合规律, 得到了确定控制脉冲循环周期内高、低功率控制脉冲组合方式的算法. 建立了脉冲序列控制开关变换器的输出电压一维离散迭代标准模型, 并结合高、低功率控制脉冲组合规律, 分析了脉冲序列控制开关变换器的稳态性能; 研究了其多周期态参数估计和分布; 得到了其输出电压纹波范围. 仿真和实验结果证明了算法的正确性. 本文的研究结果有助于深入理解脉冲序列控制这一类离散型开关变换器控制方法. 关键词： 脉冲序列 控制脉冲组合 输出电压稳波     

增量PID算法在某风洞压力控制中的应用改进

本文介绍了风洞高度模拟控制系统的构成和控制原理,根据控制特点选取了增量PID控制算法控制补气调节阀开度,针对直接采用增量PID控制算法对风洞总压控制效果不太理想的问题,分析了影响控制效果的原因,提出了采用超前调节的解决措施,并进行了系统调试。调试结果表明：总压控制精度和稳定过渡时间都有明显改善,为风洞总压控制的改进提供了方法。也为类似大惯性、大滞后特性系统的精确、稳定控制提供了参考。     

半导体激光器混沌法拉第效应控制方法

提出了外腔延时反馈半导体激光器法拉第效应控制下的新激光系统, 构造出两种类型结构光路, 建立了法拉第效应控制下的延时负反馈、延时正反馈激光动力学物理模型, 研究了激光混沌控制与反控制等. 利用法拉第效应原理及磁致旋光性和系统特点, 调节控制光路中的光旋转角度和光延时间可实现双参数控制激光器, 控制激光到双周期、三周期及多周期, 使激光产生拍动等现象, 反控制激光周期到混沌等. 发现了以磁致旋光角分布的激光混沌控制与反控制区域. 并研究了激光混沌控制与周期控制的动态情况, 演示讨论了激光态的转化演变过程等.     

激光陀螺新型光路程长控制镜的研制

爪盘结构程长控制镜由于其稳定性好等优点,已越来越广泛地应用于激光陀螺的腔长控制,但这种只有程长控制能力的控制镜,对陀螺腔体变形等原因引起的谐振光路变化却是无能为力。通过分析该类腔长控制镜的特点,提出了一种新颖的具有角度控制功能的光路程长控制镜。在原有的控制镜上增加一组角度控制部件,使其不仅有程长控制功能同时还具备了光路控制功能的方法,设计了新的槽片及角度控制元件,研制出了高性能的光路程长控制镜。系统地对控制镜的性能进行了测试。结果表明,它不仅稳定性好(陀螺使用温度范围内最大歪扭变化量小于0.3″),而且灵敏度高(大于0.1″/V)。     

开关变换器多级脉冲序列控制研究

提出一种新的开关变换器控制方法,多级脉冲序列（multilevel pulse train, MPT）控制方法.MPT控制器可根据开关变换器的工作状态,将多个强弱等级不同的控制脉冲组成脉冲序列对变换器进行控制.MPT控制方法易于实现,控制系统具有良好的瞬态特性和鲁棒性,可以应用于各种拓扑结构的开关变换器.介绍了MPT控制方法的原理和实现方式,详细阐述了MPT控制Buck变换器的工作特性、控制规律和小信号模型,并进行了分析对比、仿真和实验研究.研究结果表明,MPT控制变换器比传统PWM控制变换器瞬态性能更好 关键词： 开关变换器 多级脉冲序列 控制方法 buck变换器     

参数不确定永磁同步电机混沌的模糊脉冲控制

通过Takagi-Sugen控制技术和脉冲控制技术,建立了参数不确定永磁同步电机的Takagi-Sugen模糊脉冲控制模型,然后利用矩阵分析和Lyapunov稳定性理论,得到了参数不确定永磁同步电机渐进稳定和指数稳定的充分条件,最后通过实例证实了该结果的正确性,相比传统的控制方法,基于Takagi-Sugen模型的模糊脉冲控制方法具有一定的优越性. 关键词： 混沌控制 模糊控制 脉冲控制 永磁同步电机     

Controlling the speed of electromagnetic waves in TbMnO3 in the sinusoidal antiferromagnetic phase by means of an external magnetic field

The possibility of controlling the speed of electromagnetic waves in TbMnO₃ of sinusoidal electromagnetic structure is investigated. Expressions for the components of the susceptibility tensors are obtained. Frequency dependences of the speed of electromagnetic waves are calculated for different values of an external magnetic field.     

应用微机数模转换接口控制小直流电机的转速

介绍了采用微机数模转换器接口技术实现对小直流电机转速控制的实验方案，并对实验结果进行了讨论．     

自动巡航的混合交通系统的能耗

基于自动巡航控制的元胞自动机交通流模型,研究了单车道上不同类型车辆的最大速度、混合比例、速度期望因子以及质量对混合交通系统的能耗影响.通过计算机数值模拟,得到了混合交通系统在不同参数下的能耗,同时借助于平均场理论对其进行解析.理论解析与数值模拟结果相一致. 关键词： 元胞自动机 自动巡航控制 混合交通 能耗     

基于线阵TDI-CCD器件的扫描成像系统设计

提出了由步进电机控制振镜运转,基于线阵TDI-CCD相机的扫描成像设计方案.通过研究线阵TDI-CCD器件的结构与工作原理,得到对振镜扫描速率和相机行扫描速率进行同步的方法,实现了空间位置配准.采用EC-11相机进行成像实验,扫描成像系统输出了可辨别的图像.     

集成开关型霍尔传感器的特性测量和应用

本对集成开关型霍尔元件的性质进行测量,并就其在转速测量及液位控制等方面的应用进行了大量试验及研究。     

基于FPGA和DSP的微型惯导系统

 惯导系统的硬件组成直接影响到系统的体积和解算速度,构建合理的硬件系统直接关系到惯导系统的精度指标。针对某小型惯导系统对体积和解算精度的特殊要求,解决已有微型惯导系统的方案缺陷,提出一种工程实用强的惯导系统。该系统用FPGA作为采集控制惯性传感器的核心芯片,设计了并行采集方案,32位浮点型高速DSP实现惯导解算。经过转台测试与外场试验表明：系统具有抗干扰能力强、实时响应迅速、惯性单元标定简便、易实现等优点,系统指标完全满足原设计要求。     

利用速度反馈方法控制时空混沌

以空间一维的复Ginzburg-Landau方程为模型,研究了利用系统变量随时间的变化率作为反馈控制信号控制偏微分方程系统中时空混沌的可能性.通过理论分析和数值模拟方法讨论了控制参数与可控性所满足的关系,解释了不同目标态时临界控制参数的尺寸效应. 关键词： 混沌控制 时空混沌 速度反馈 复Ginzburg-Landau方程     

电热法测量固体线胀系数实验的改进

设计了控温电路并改进了测量方法,消除了电热法测量固体线胀系数实验中,由于被测固体棒的线膨胀速度、系统加热速度及测温器响应速度不同步而引起的误差.     

Wheel/rail noise—Part III: Impact noise generation by wheel and rail discontinuities

This paper is part of a series of publications dealing with wheel/rail noise [1–4]. Except for comparing the relative importance of impact noise with rolling noise, this paper concerns itself exclusively with the impact noise generated by such discontinuities as rail joints, frogs, switches, and wheel flats.Studies show that above a certain critical train speed the wheel separates from the rail when the interface encounters certain types of discontinuities. This critical train speed is an important acoustical parameter, because the noise generation process obeys completely different laws in the speed ranges below and above it. From the geometry, the kinematics, and the dynamics of the wheel/rail system, analytical models have been developed to identify the major variables controlling the generation of impact noise. The validity of these models has been confirmed by both scale-model and full-scale experiments.The results of the study show the following: (1) at rail joints, the height difference—and not the width of the gap—is the controlling parameter; (2) below critical train speed, impact noise increases with increasing train speed and does not depend on the direction of travel; (3) above critical train speed, the intensity of impact noise increases with increasing train speed for travel in the step-up direction but is independent of the train speed for travel in the step-down direction; (4) in generating impact noise, wheel flats are equivalent to step-down rail joints, provided flat height equals height difference at the joint; (5) both the magnitude and spectrum of impact noise produced by wheel and rail discontinuities can be predicted from a simple wheel drop test. With the knowledge gained from both the analytical and the experimental studies, we have been able to identify feasible measures for the control of impact noise.     

Effect of non-zero relative velocity on the flame speed of two-phase laminar flames

A numerical study of one-dimensional n-heptane/air spray flames is presented. The objective is to evaluate the flame propagation speed in the case where droplets evaporate inside the reaction zone with possibly non-zero relative velocity. A Direct Numerical Simulation approach for the gaseous phase is coupled to a discrete particle Lagrangian formalism for the dispersed phase. A global two-step n-heptane/air chemical mechanism is used. The effects of initial droplet diameter, overall equivalence ratio, liquid loading and relative velocity between gaseous and liquid phases on the laminar spray flame speed and structure are studied. For lean premixed cases, it is found that the laminar flame speed decreases with increasing initial droplet diameter and relative velocity. On the contrary, rich premixed cases show a range of diameters for which the flame speed is enhanced compared to the corresponding purely gaseous flame. Finally, spray flames controlled by evaporation always have lower flame speeds. To highlight the controlling parameters of spray flame speed, approximate analytical expressions are proposed, which give the correct trends of the spray flame propagation speed behavior for both lean and rich mixtures.