基于BP神经网络的多升降台同步控制研究

大型分布式升降台控制系统中,其同步控制是最关键的问题之一。针对传统神经网络PID控制器在多升降台同步控制的结构复杂及同步时间长等问题,提出一种基于相邻偏差耦合控制结构的BP神经网络PID同步控制策略,在确定同步误差定义的基础上,建立异步电机的矢量控制模型,改进了BP神经网络同步控制器。对多升降台同步控制系统的仿真实验表明：所研究的控制策略同步误差小,收敛速度快,实用性强。     

载人登月转移轨道偏差传播机理分析与稳健性设计

载人登月转移轨道具有飞行时间长, 动力学模型复杂, 非线性强且变系数的特点, 而载人登月工程对转移轨道可靠性要求极高, 研究地月转移轨道偏差传播机理和轨道稳健性设计不仅具有工程意义, 更具有探索地月空间复杂引力场对轨道偏差作用的科学意义. 本文首先分析了日地月中心引力和地球J₂项摄动等主要作用力对转移轨道偏差的作用范围与影响大小, 其次提出了一种基于标称轨道数据的变系数非线性动力学系统偏差传播机理解析分析方法, 最后构建了基于偏差传播矩阵的转移轨道稳健性评价指标, 并基于NSGA-II (Nondominated Sorting Genetic Algorithms)算法求解了载人登月转移轨道稳健性优化设计问题. 仿真结果表明, 本文提出的偏差传播机理分析方法能快速准确地求解出载人登月转移轨道偏差传播矩阵, 利用偏差传播矩阵进行协方差分析和中途修正脉冲计算是简单准确的, 考虑稳健性的转移轨道优化设计可以提高标称轨道品质. 关键词： 载人登月 转移轨道 偏差分析 稳健性设计     

基于旋转波片的斯托克斯参量检测与精度分析

用于偏振光学遥感器定标的参考光源,其偏振态的检测精度会直接影响偏振光学遥感器的定标精度,进而影响目标特性的反演水平。选用870 nm波段的水平线偏振光作为被测试的定标参考光源,通过旋转1/4波片(quarter-wave plate, QWP)对其光强进行调制。调制光强可表达为波片快轴旋转角度的傅里叶级数,采用傅里叶变换法反演出级数的系数,根据该系数即可计算出被测试光源的Stokes参量。给出10次测量各参量及偏振度的平均值、标准偏差、合成不确定度以及测量平均值与理论值的相对偏差。为提高测试精度,通过对波片快轴初始定位角度偏差Δα、延迟量偏差Δδ与检偏器透光轴角度偏差Δβ进行分析,提出了偏差修正模型。该模型通过Stokes参量检测偏差随Δδ和Δβ的变化趋势及实际偏差值,确定Δδ和Δβ的大小。结合模拟出的波片快轴初始定位角度偏差Δα,对实验装置加以调整,再次对光源的偏振态进行检测。结果表明,基于该修正模型测得光源的各Stokes参量与理论值最大偏差从未经修正的3.77%降低至1.41%。证实了基于本实验的原理、装置、测量方法及所提出的偏差修正模型可有效提高定标参考光源偏振态检测的精度。     

光栅条纹最小偏向角的实验研究

本文讨论了斜入射时光栅条纹偏向角存在最小值的实验观察现象及相关原理,提出了利用最小偏向角测量光波波长和光栅常数的方法,并在实验中对最小偏向角法和垂直入射法进行了分析比较.     

楞次定律实验验证--电磁炮

本文给出了一种验证楞次定律实验现象的良好方法,可以明显观察到线圈中突然通以电流时产生的电磁冲击力.     

小电流LED屏白平衡色温的控制

为了改善小电流LED屏的显示效果,基于新型LED灯珠光学性能测试数据,采用变量控制法,首先,分析了单色RGB色坐标及亮度分别对白平衡色温的影响,接着,从单变量分析中找到影响色温偏差较大的参数进行双偏分析,最后,进行变量分析结论的数据验证。研究结果表明,红光芯片亮度(Lr)、蓝光芯片亮度(Lb)及蓝光芯片坐标(Yb)是影响LED屏白平衡色温的主因,要使白平衡色温偏差控制在±500 K范围内,单偏条件下,要求Lr偏差不超过11%,Lb偏差不超过14%,Yb偏差不超过0.006;同时,也给出了双偏条件下相应的控制指标。该研究有望在LED分光机芯片分选,白光照明及小电流、小间距LED显示屏色偏差调节等方面获得相关的应用。     

Practical method to estimate the standard deviation in absorption coefficients measured with THz time-domain spectroscopy

A model of standard deviation in the intensity spectrum of electric field observed with the terahertz time-domain spectroscopy (THz-TDS) is proposed to estimate the random error in the transmittance and absorption coefficients from a single or a few measurements of a sample. The proposed standard deviation which is derived on the basis of the statistical standard deviation and noise floor of intensity spectrum of reference fits well to the standard deviation of transmittance as well as absorption coefficient computed statistically. This study contributes the simple and computationally efficient method to demonstrate the accuracy in optical constants like imaginary part of refractive index and absorption coefficients measured using the THz-TDS.     

Stearns-Noechel模型的全光谱纱线配色算法

目前计算机配色中,拟合样与标准样的色差小时配方偏差较大,打样结果不理想,难以预测准确配方。在光学模型Stearns-Noechel模型的基础上进行算法优化。利用两个样品的分光反射率数据相等,则两个样品必然等色的特性,改进计算机配色算法程序中的判别条件,即通过MATLB编程计算,在区间[0 1]中,每间隔0.001,循环未知参数M值,选择全光谱反射率数据偏差最小时的参数M值计算拟合配比,代替色差最小时的参数M值计算拟合配比,并分别计算拟合样与标准样的相对配方偏差进行对比。结果表明,选择全光谱反射率数据偏差最小时参数M值对应的拟合配方,一次色的平均配方相对偏差为0.560,二次色为0.346;选择色差最小时参数M值对应的拟合配方,一次色的平均配方相对偏差为0.723,二次色为0.383;两种方法对比,可以看出无论是一次色还是二次色,优化算法后拟合样品与标准样品的配方相对偏差都比选择色差最小时对应的的相对配方偏差小,即优化后的拟合配方更加接近真实配方,配色精确度得到明显提高,有利于减少后期打样次数,提高配色效率。     

谱线漂移对星载成像光谱仪辐射测量精度的影响

分析了谱线漂移在地面辐射定标、星上辐射定标和在轨对地观测等环节对成像光谱仪辐射测量的影响,建立了从实验室辐射定标到星上辐射定标再到在轨对地观测全过程的辐射传递模型,并通过仿真分析求解了成像光谱仪入瞳处辐射测量不确定与谱线漂移之间的关系。结果表明,谱线漂移导致的辐射测量误差与谱线漂移量和入瞳辐亮度的分布梯度成正比;光谱带宽偏差对测量精度的影响程度较中心波长误差高一个数量级。对于可见近红外(VNIR)波段平均光谱带宽10 nm、短波红外(SWIR)波段平均光谱带宽20 nm的典型成像光谱仪,要保证谱线漂移引起的辐射测量不确定度小于6%,实现成像光谱仪在轨观测时入瞳处的辐射测量绝对精度优于10%,可见近红外波段中心波长偏差应不大于2 nm,光谱带宽偏差应不大于0.1 nm,短波红外波段中心波长偏差应不大于3 nm,光谱带宽偏差应不大于0.1 nm。     

高功率重复频率三电极气体开关自击穿特性

 以“CHP01”加速器为实验平台,对自行研制的重复频率三电极气体开关的自击穿特性开展了实验研究。研究了开关自击穿特性与气压、气流流速、电极形状等因素的关系,并对实验结果进行了分析。结果表明：随着气压的升高,开关自击穿电压分散性变大;适当流速的气流有助于减小开关的自击穿分散性,但气流流速过大将加大自击穿分散性;当通过改变电极形状增大极间场增强因子时,开关电极间场增强因子变大,开关分散性减小,但平均自击穿电压有所降低。     

星间激光通信光束微弧度跟瞄性能检测装置的设计原理

基于矢量折射定理,研究了透射光束通过双棱镜实现微弧度量级偏转的设计原理,解决了星间激光通信精跟瞄检测的难题。推导了正交双棱镜实现光束偏转的精确公式,提出以水平张角和垂直张角表达光束视场,并说明了单棱镜实现光束偏转的一般情况。根据设计指标和计算结果确定了棱镜的主要参量,进而对光束的偏转结果进行了数值模拟。最后的实验结果与模拟结果基本一致。结果表明:取棱镜棱角α为4°时,棱镜每旋转1′,透射光束变化约1μrad;分别控制双棱镜在其最小偏向角一侧小角度偏转,可以实现光束在水平方向和垂直方向500μrad范围内的精确扫描,装置的扫描精度可以达到0.2μrad。     

像散法对微位移和微振动的实时测量

提出了一种通过对光学像散量的检测来实现对物体的微位移和微振动进行实时非接触测量的新方法.该方法采用四象限光电探测器测量由于物体相对于光学系统焦点的偏离而引起的像散量,参照已标定的物体位置与像散量之间的关系,可计算出物体的实际位移或振幅.利用这套系统对压电陶瓷片的振动状态进行了测量,得到了振动的振幅及频率.测量结果表明,该系统的测量灵敏度优于17 nm.     

DLA光源质量对光栅-外腔谱合成系统光束质量的影响

在二极管激光阵列(DLA)光栅-外腔谱合成系统中,由于DLA存在子单元光束发散角、“smile”效应的位置偏差及指向性偏差等因素的综合作用,将导致合成光束的光束质量降低。综合考虑DLA子单元光束发散角、“smile”效应等因素对谱合成系统中光束传输特性的影响,建立了DLA光栅-外腔谱合成系统的光传输模型,进而对谱合成系统中DLA子单元光束发散角、“smile”效应的位置偏差及指向性偏差等因素对合成光束的光束质量影响进行了定量分析。结果表明,DLA光源质量会明显影响合成光束的光束质量：DLA子单元光束发散角和“smile”效应引入的指向性偏差越大,合成光束的光束质量就越差;“smile”效应引入的位置偏差在合束方向上对合成光束的光束质量没有影响,而在非合束方向上引入的位置偏差将会明显降低合成光束的光束质量。在实际工作应用中,需要采取措施提高DLA光源质量,以减小对合成光束的光束质量影响。     

相干场成像技术接收镜精度对传递函数的影响

根据相干场成像技术(又称傅里叶望远镜)接收镜的特点, 研究了接收镜偏差对相干场成像技术光学传递函数的影响, 推导了光学传递函数与接收光路光程均方差的关系式. 该式表明相干场成像技术的光学传递函数是接收光路光程均方差与频差乘积的平方的负指数函数. 为确定接收系统精度提供了理论依据. 关键词： 相干场成像 傅里叶望远镜 误差 光学传递函数     

Studies on the statistical properties of phase difference of speckle fields

According to the relations between the phase and the complex speckle amplitude, a phase angle is constructed to estimate the free standard deviation of phase difference of speckle fields. The relative accurate amending expression of evaluating the free standard deviation of phase difference is derived for the Gaussian speckle fields. The statistical properties of phase difference are studied for the Gaussian speckle fields of diffraction fields. The theoretical values of the free standard deviation of phase difference for the case of fully developed speckle fields are compared with the numerical values of the free standard deviation which are calculated from the Gaussian theory of the fully developed speckle fields.     

Deviation operator and deviation equations over spaces with affine connections and metrics

The notion of deviation operator over spaces with affine connection (L_n-spaces) is introduced and its applications to deviation equations is considered. On the basis of a deviation identity, by means of sufficient or necessary and sufficient conditions, different deviation equations are obtained and considered. It is shown that the deviation equation for auto-parallel trajectories in L_n-spaces (geodesics in V_n-spaces) allows also other solutions than the well-known solutions for auto-parallel (geodesic) trajectories.     

发射光谱仪检测油料的精密度

分布在不同地区的10个油液光谱分析实验室对所配制的3种润滑油样进行润滑油元素含量的检测,对获得的光谱数据进行处理,研究Spectroil M型油料发射光谱仪检测的精密度.采用一致性检验法检验各个实验室检测结果的一致性,对剔除离群实验室后的数据计算精密度值:重复性标准差值和再现性标准差值.对精密度值进行回归分析,研究精密...     

关于“误差与偏差”问题的讨论

本对“误差与偏差”的几个同题进行初略的讨论。并由此推出了误差与偏差的关系式和标准误差公式。     

透镜型量子点中类氢杂质基态能的计算

通过有效质量近似和变分法，研究了垂直磁场下透镜型量子点中类氢杂质基态能量，并与球型量子点进行了比较.研究表明：对于球型量子点，基态能仅与杂质的偏离距离有关，与垂直和水平偏离无关；而对于透镜型量子点，由于水平方向和垂直方向束缚势的非对称性，电子基态能不仅与杂质的偏离距离有关，还与杂质偏离方向有关. 关键词： 透镜型量子点 基态能 变分法     

A more accurate method of evaluating the standard deviation of speckle phase

A phase angle is constructed to estimate the standard deviation of speckle phase. The relative accurate amending expression of the standard deviation of speckle phase is derived according to the statistical properties of speckle phase of the fully developed speckle fields. The theoretical values of standard deviation are compared with that which are calculated from the Gaussian theory of the speckle field. The theoretical results are compared and discussed with respect to the experimental results of Kadono et al.