基于U、I、P、T多变量协同控制的MPPT研究

文中针对太阳能电池最大输出功率点跟踪技术的研究和应用现状,提出了一种基于U（电压）、I（电流）、P（功率）、T（温度）多变量的MPPT协同控制方法。该方法充分考虑了环境的变换对最大输出功率点的影响,避免了扰动法和增量电导法的误判问题,以及固定电压法无法跟踪问题。利用Matlab/Simulink建立仿真系统,结果验证了该方法的可行性,以及该方法能提高最大输出功率点跟踪的效率和精度。     

一种基于背景减法和帧差的运动目标检测算法

针对帧差分法易产生空洞以及背景减法不能检测出与背景灰度接近的目标的问题,提出了一种将背景减和帧差法相结合的运动目标检测算法.首先利用连续两帧图像进行背景减法得到两种差分图像,并用最大类间与类内方差比法得到合适的阈值将这两种差分图像二值化,然后将得到的两种二值化图像进行或运算,最后利用图像形态学滤波得到准确的运动目标.实验结果表明,该算法简单、易实现、实时性强.     

飞秒激光对离体兔巩膜的光离解作用

为探索飞秒激光在兔眼巩膜上产生光离解作用的可行性,并寻找适当的激光切割方式及相关参数,将不同脉冲能量的飞秒激光(800nm/50fs)聚焦后作用于离体兔眼巩膜。通过计算机控制的三维平台的定向移动,飞秒激光能够在兔眼巩膜上完成打孔、蛇形扫描和线性切割三种方式的光离解作用。应用光学显微镜和扫描电镜(SEM)观察激光作用后巩膜的形态学变化,并用Nd∶YAG激光作为对比。实验结果表明,飞秒激光经过显微物镜(NA0.2)聚焦后,当其功率密度达到或超过9.55×1014W/cm2,脉冲能量在37.5~125μJ变化时,激光以0.1mm/s的速度线性扫描巩膜能形成深度为30~70μm的沟道;当激光的功率密度减小至7.96×1014W/cm2,脉冲能量小于31.25μJ/pulse时,在相同条件下却不能产生光离解作用。与Nd∶YAG激光相比,飞秒激光在兔眼巩膜上切割瘘道的内壁更加光滑整齐,对周围的组织损伤更小。飞秒激光对离体兔眼巩膜高精度和微创伤的光离解作用,预示了它在未来青光眼治疗中有潜在的应用价值。     

温度对飞秒激光沉积ZnO/Si薄膜的结构和性能的影响

通过飞秒脉冲激光(50 fs,800 nm,1 kHz,2 mJ)沉积技术在n型Si(100)单晶基片上制备了ZnO薄膜.详细研究了基片温度变化以及退火处理对ZnO薄膜的结构、表面形貌及光学性质的影响.X射线衍射(XRD)结果表明,不同温度下(20~350℃)生长的ZnO薄膜具有纤锌矿结构,并且呈c轴择优取向;当基片温度为80℃时,薄膜沿(002)晶面高度择优生长;当基片温度为500℃时薄膜沿(103)晶面择优生长,场发射扫描电子显微镜(FEEM)结果表明薄膜呈纳米晶结构,并观察到了ZnO的六方结构.进一步通过透射光谱的测量讨论了基片温度及退火处理对ZnO薄膜光学透射率的影响,结果表明退火后薄膜的透射率增大.     

光镊光阱力计算方法的研究

介绍了一种光镊光阱力的计算方法,并对微粒在已知参数条件下所受的光阱力进行了仿真,深入分析了光阱力和与之相关的光束束腰半径、相对折射率、激光功率等系统参数的关系,对不同参数条件下的光阱力进行了讨论,从而验证了系统参数对光阱力的重要影响,此外还对电磁学模型的光阱力计算进行了阐述。     

单总线多点测温系统的器件遗漏研究

采用C8051F340为核心,实现一个I/O对多个单总线温度器件DS18B20的测温系统时,发现离主机较远的测温点器件信息未能获取,产生器件遗漏的现象。实验分析发现单总线多点温度测量系统中,总线分布电容和电阻引起单总线上信号衰减,导致离主机较远的温度器件收到的主机指令出现错误。经过大量测试实验,提出改变总线拓扑结构和提升总线电平两种可行方案,有效的解决了多点测温系统中温度器件漏读问题,并且增加了系统单总线长度和温度器件接入数量。     

考虑钟差修正的脉冲星与多普勒差分组合导航

为了提高导航系统长时间航行的导航精度和钟差修正能力, 提出了一种钟差修正的X射线脉冲星与多普勒差分组合导航方法.X射线脉冲星导航(X-ray pulsar navigation, XPNAV)使用脉冲到达时间作为导航量测量, 多普勒差分导航测量两个时刻航天器相对于太阳的多普勒速度, 并将两个多普勒速度的差值作为导航的量测量, 这里采用两个多普勒速度的差值可避免多普勒速度偏差; 在此基础上, 将星载时钟钟差增广为新的状态变量, 建立组合导航系统, 使用联邦无迹卡尔曼滤波器(unscented Kalman filter, UKF)融合导航信息.仿真结果表明, 该方法可以抑制多普勒速度偏差对导航的影响, 控制星载时钟钟差, 并提供更高的导航估计精度.     

一种改进的多粒度光交叉连接结构

多粒度光交叉连接能够提供光纤、波带和波长三种粒度的光交换,这一机制能有效提高交换性能,同时通过交换端口数的减少来降低光交换的成本。在这种交换结构中,需要在下层进行交换的信号需要首先经过上层的交换,或者所有信号都需要被不加区分地解复用出来进行交换,这造成了信号的过大损耗和失真,以及交换端口的浪费。我们在介绍了现有的研究以后,提出一种改进后的多粒度光交叉连接结构。通过仿真分析,可以看出这一新结构能够比其他结构更灵活地配置交换端口,同时能够避免不必要的信号损耗和失真,降低交换成本。     

飞行器姿控模糊参数整定PID算法研究

针对光学成像卫星姿态大角度机动控制要求,在力矩受限的情况下,设计了一种模糊参数整定PID算法,通过模糊智能控制器的输出来对经典PID控制器的参数进行整定,并设计了适合的隶属度函数及论域,使模糊控制器的整定参数更趋近于适应控制情况要求。同时,结合验证非线性控制的幅-相曲线稳定性判定定理,用多级继电函数来描述模糊控制器数学模型,证明文中的卫星姿态大角度机动模糊参数整定PID控制系统的稳定性。仿真结果表明,该智能控制算法有较好的控制性能和鲁棒性,其超调量为0.2%,控制指向精度为0.05°,稳定度为0.005°/s。在系统参数改变±50%时仍能渐进稳定。     

红外动态景象产生器的薄膜技术

Bly Cells的红外动态景象产生器的响应速度和空间分辨率是制约其应用的两个关键因素,并由其主要部件--转换薄膜的动态特性和空间特性所确定.以Bly Cell型薄膜红外动态景象产生器转换薄膜为研究对象,根据转换薄膜的工作原理,建立了它的动态温度分布模型,计算了其在环形脉冲源作用下的不同时刻温度场及其温度变化特性,分析了转换薄膜的动态特性和空间特性.计算结果表明,导热系数和密度越小,薄膜的表面发射率越大,则其时间响应越快;导热系数、密度、发射率越小,空间分辨率越高.