实时控制系统中数值外推与平滑研究

依据某航天类项目的应用,提出了实时观测系统中数据引导的补偿方法,针对实时系统中的数据野值提出了剔除策略,给出了数据延迟问题的解决办法,并通过实例演示了编程实现,该方法对航天测控类应用具有普遍意义。     

基于稀疏数据的岛礁边线平滑外推方法

岛屿、礁石等附近的洋流呈现错综复杂的特征,增加了民用船只航行的危险。对此,可以通过对航线内的岛屿、礁石基于边线进行外推的方法,计算出一个较为合理的适合航行的安全区域。提出了一种基于稀疏数据的岛礁边线平滑外推方法,该方法从岛屿、礁石等地理要素在边线数据稀疏、精度较低情况下所呈现的形状特征出发,通过将岛礁抽象为平面上的一个多边形,并设定符合要求的外推距离,同时引入满足航行误差要求的拐角平滑处理半径,实现岛礁边线的平滑外推。并通过实验验证了该方法的有效性,具有一定的实用价值。     

基于平滑优化的弹道导弹落点外推方法

为提高雷达弹道导弹落点外推的精度,提出了一种基于平滑优化思想的弹道导弹落点外推方法。在对雷达量测按时间先后顺序进行常规滤波之后,先进行一次平滑,优化时间靠前的点迹信息,再对优化后的点迹信息按时间反向顺序进行二次平滑,对最新关联点迹信息进行二次优化,最后利用二次优化的最新关联点作为初始点进行落点外推。利用系统工具箱(STK)软件进行弹道仿真试验,结果表明该方法可以有效提高落点外推的精度。     

多级平滑化CDMA系统技术研究

为了提高码分多址(CDMA)系统的频谱利用效率,介绍了平滑相位的π/4差动正交相移键控(DQPSK)调制技术和平滑化Walsh码扩谱调制技术.仿真结果表明,多级平滑化调制技术能够大幅度降低系统输出的谐波分量,压缩频带宽度,提高系统的频谱利用效率.     

单星测频定位中信号外推方法与性能分析

单星定位技术由于具有隐蔽性高和设备简单等优势,在军事、民用方面都具有广阔的应用前景,但是同时也存在着定位时间长,卫星飞行成本高等问题。由于卫星在对地表辐射源的定位过程中,需要使用接收信号的多普勒频率进行位置解算,因此文中通过信号外推的方法,将卫星的接收信号进行合理外推,获得更多的多普勒信息,在保证一定定位精度的同时,减少了卫星的飞行时间与飞行成本。文中的研究内容主要集中在信号外推与单星定位两种算法的研究上,并将两种算法进行结合。鉴于此,文中对信号外推与单星定位算法进行了理论分析和仿真验证,主要研究内容包含以下几方面：首先,建立了单星定位中信号外推方法的模型与实现流程,并分别介绍了经典的Gerchberg-Papoulis外推算法,单星定位的数学模型与辐射源位置解算方法;其次,通过对线性调频信号的外推的研究,引入了分数傅里叶变换的概念,在实现了线性调频信号外推之后,将其外推方法类比到卫星接收信号的外推中,并且得到了信号的多普勒频率;最后,通过Satellite Tool Kit(STK)软件的仿真得到卫星的飞行速度、位置等星历信息,与多普勒频率一起代入单星定位的算法中。结果显示文中提出的...     

测控系统高速串行数据传输缓存技术研究

新一代测控系统采用了高速串行数据传输的全数字架构,数据传输缓存性能对测控系统的功能和指标产生很大影响。针对上述问题,在介绍测控系统数据传输架构的基础上,提出了一种适用于该系统的各级数据传输缓存方法,对数据缓存机理、缓存大小及缓存读取机制进行了详细的分析和设计,并对该方法达到的效果进行了试验测试。测试结果表明,提出的方法在尽量小的缓存资源代价下,较好地实现了高速串行数据的低抖动、稳定传输,保证了测距精度及其他系统指标的性能,达到了预期的目的。     

南方CASS向GZUPIS数据转换的研究

在最近几年的广州市管线放线测量工作中,不少单位采用报建图,是南方测绘的CASS基础地形数据的管线设计图,因此必须向广州市管线信息系统（GUPIS）数据转换。通过分析它们的结构特点与导入到管线信息数据库的数据要求,提出相应的转换方法,编制了图形数据转换的LISP程序,完成了对复杂地物和管线的图层、线型、颜色的自动分类和转换处理,介绍CASS转换菜单的生成,列举应用于广州某公司的从化区的报建放线测量项目转换的成功案例,提高了生产效率,可为同类项目提供参考。     

人机交互式电子白板中坐标转换算法研究

人机交互式电子白板系统是基于对光信息的处理,由计算机,投影设备,特殊光笔组成的多媒体工具。为了实现光笔对光标的控制,系统需要通过CCD对光点信号进行采集和处理,得到特殊光点的二维坐标,因此必须对屏幕上点进行坐标定位和转换。采用屏幕三点线性定位的方法,利用数据库查表进行坐标转换,使得屏幕坐标和CCD坐标的一一对应,实现系统的功能。     

图像平滑在地面激光点云与影像融合中的应用

针对地面激光点云与影像数据的融合,提出一种利用激光点云反射强度值将点云三维数据化为二维图像信息,根据图像的情况从多种图像平滑的方法中利用图像客观质量评价选择出一种最优的图像平滑的方法将激光反射强度图像进行去噪,最后利用激光反射强度图像与影像的匹配得到同名点,从而实现激光点云数据与影像数据的配准达到数据的融合。     

基于PC的PPI显示系统的设计与实现

介绍一种基于PC的PPI显示系统的设计与实现。为满足雷达回波实时显示的要求,研究了距离-方位极坐标与光栅显示直角坐标的快速转换算法;为实现传统PPI显示器荧光点余辉效应的模拟,提出了基于回波数据上报周期递减显示像素色深的方法;为满足叠加数字地图和航迹等信息的要求,提出了基于图层的显示数据管理算法。文中提出的设计和算法较好地满足了上述功能和性能要求,研究成果应用于某目标探测系统取得了较好的效果。     

基于Web的实时控制系统的研究与实现

随着网络技术的发展,针对当前实时控制系统存在的问题提出了一种基于Web的实时控制系统的实现方法。主要介绍了该系统的整体结构,对不同的数据传输采用的使用的传输层协议,软件的体系结构,Applet与Socket服务器通信流程以及系统中网络控制的一些相关问题。     

Implementation and experimental study of a multiprocessor system for real-time model-based robot motion control

This paper presents the design and implementation of a multiprocessor system for real-time robot motion control. Full inverse dynamics compensation control laws in both joint and Cartesian spaces are used for developing parallel computation algorithms. The algorithms are divided into subtasks which are distributed among a fixed number of processors based on heuristic scheduling algorithms. The control laws are real-time tested on an experimental robot. The results present a feasible way for improving controller performance of current industrial robots.<>     

基于raw-os多任务实时操作系统控制的研究

为了对嵌入式实时操作系统的实时性能做实际应用的测试,需要有较为先进的测试平台和测试方法。为此一个开源的操作系统被引入。在此基础上详细阐述了嵌入式实时操作系统测试的硬件环境、测试案例设计等。接着通过测试实际的运行效果和日志报告以及调用相应的实时性值,就能很直观地了解到当前嵌入式实时操作系统实时性能指标,并对结果进行比较分析。最后提出了该课题今后的研究方向为如何更好地使嵌入式实时操作系统在实时性方面和多任务的控制上有所提升。     

高精度太阳能聚光双轴定时跟踪控制系统设计

为提高太阳能电池光电转换效率,设计了不得一种太阳能双轴全自动聚光跟踪控制系统,使可以放多个太阳能电池模块的框架平台可以跟踪太阳光旋转,并保持框架平台上的太阳能电池与阳光入射角保持垂直,以达到光能的最大获取率。在考虑太阳的运动轨迹模型的基础上,设计出可以同时跟踪太阳轨迹的二轴框架平台结构,方位轴和俯仰轴。在考虑晴天和阴天等复杂天气情况下,设计太阳运行轨迹跟踪方式和光传感器跟踪方式相结合的自适应智能跟踪方法,全自动地准确跟踪太阳的位置,跟踪精度小于0.4°,最大限度的接收太阳能,提高了太阳能光电转换的效率。     

工业控制系统的实时数据库设计

分析了工业控制系统的实时数据库的特点和需求 ,通过与普通数据库的比较 ,从数据模型、存储结构和介质、存取方式和途径以及完整性和一致性的维护等角度分析了实时数据库的设计方法。     

Improving the real-time behavior of ethernet networks using traffic smoothing

In modern process control systems, Ethernet is achieving a leading position, proposing itself as a network capable of supporting all communication needs at all levels in the Computer Integrated Manufacturing hierarchy. The main obstacle to using Ethernet at the Field level is the nondeterminism of the Ethernet MAC protocol, which cannot provide real-time traffic with bounded channel access times. This paper focuses on industrial applications featuring soft real-time constraints, such as periodic control or industrial multimedia, which do not require deterministic guarantees on deadline meeting. To cope with this class of applications, Ethernet should be able to guarantee the timely delivery of real-time packets in statistical terms. The paper presents fuzzy traffic smoothing, a technique to perform adaptive traffic smoothing over Ethernet networks at the Field level thus enabling them to provide a statistical bound on packet delivery time. Previous work showed that the fuzzy smoother outperforms other adaptive smoothers proposed in the literature. This paper addresses fuzzy smoother optimization through genetic algorithms. The proposed optimization is applied to tune the inference engine membership functions. The results obtained show the effectiveness of the approach.     

Integrated multi-sensor system for real-time monitoring and control of HgCdTe MBE

We describe an integrated real-time sensing and control system for monitoring and controlling substrate temperature, layer composition, and effusion cell flux during molecular beam epitaxial growth of HgCdTe epilayers for advanced IR detectors. Substrate temperature is monitored in real-time using absorption-edge spectroscopy, allowing the temperature to be controlled within 1.5°C of the desired setpoint. In situ spectroscopic ellipsometry (SE) is used for monitoring HgCdTe layer composition in real-time. A comprehensive temperature- and composition-dependent dielectric function database has been recorded which allows the accurate and precise determination of Hg_1−xCd_xTe layer composition over a wide range of x-values, from 0.2 to 0.42. The composition changes inferred from real-time SE measurements obtained during growth of a two-layer structure are in excellent agreement with composition profiles obtained using post-growth secondary ion mass spectroscopy analysis. The accuracy and precision of SE measurements conducted over multiple growth runs are shown to be suitable for robust SE-based composition control. Changes in the Cd flux produced by a CdTe effusion cell are detected using an atomic optical absorption method. This method allows changes in HgCdTe layer composition to be correlated directly with variations in Cd flux. All of the in situ sensors are linked using a custom software framework to provide the foundation for real-time monitoring and control of HgCdTe MBE growth of high performance infrared detector structures over a wide range of compositions, layer thicknesses, and substrate temperatures.     

基于DSP的实时自动调平控制系统设计

稳定平台隔离载体运动的特性使其在军事及民用领域中得到了广泛的应用.然而由于负载特性与工况的不同以及系统技术实现复杂等原因使得稳定平台的通用性不高.本文基于某武器系统的需要,对机电式双轴实时稳定平台伺服控制系统进行了研究.该文以TMS320F2812芯片为控制核心,结合串口通信、陀螺仪等模块设计了实时自动调平控制系统.通过编制测试软件,对控制系统进行了调试,验证了本设计预定的功能切实可行.     

基于Matlab的飞艇控制半物理实时仿真系统设计

由于飞艇惯性大,响应时间长,机动性低,为了提高机动性,采用基于LMI线性矩阵不等式的方法设计控制律算法,为了验证飞艇控制律的性能,在Matlab的XPC实时仿真平台基础上,搭建半物理仿真平台,研究了宿主／目标机和飞控计算机及地面操作站之间通过串口和反射光纤组成的反射内存网实现宿主／目标机和飞控计算机及地面操作站之间的信息通讯。系统实时仿真的结果表明,该系统能直观有效地验证各种控制律算法的性能,为飞控算法移植到工程应用中提供了有益的参考。