新型立式动平衡机的设计与分析

在分析传统的双面立式动平衡机的振动结构的基础上，设计了一种新的立式动平衡机的振动结构(即摆架)，采用新摆架结构的动平衡机可以实现静不平衡和偶不平衡的有效分离。文中详细分析了新摆架结构的特点，并在ANSYS7．0平台上对摆架进行了有限元模态分析和谐响应分析。由于新的摆架结构采用多块簧板，在多个部位刚度匹配，且采用多个传感器安装于测量点处，这样新的动平衡机可以直接测量静不平衡和偶不平衡，且相互影响极小。实践证明：采用新摆架结构的动平衡机特别适合于飞行物体的惯性测量，且克服了传统的双面立式动平衡机长期以来平面分离不佳的缺点，具有很高的推广价值。     

针对限制幅值磁共振脉冲的优化设计

在磁共振脉冲优化领域,优化脉冲普遍存在幅值过大的问题,这极大地限制了优化脉冲的使用范围。为了限制优化脉冲的幅值,扩大其应用范围,提出了一种基于L-BFGS-B数值算法的脉冲优化设计方法。首先基于Liouville-von Neuman方程,使用最优控制思想构建优化模型;然后使用L-BFGS-B算法,在限制幅值的条件下对优化模型进行数值迭代求解;最后以脉冲的激发效率以及激发轮廓的均匀性作为衡量优化脉冲优劣的标准对该方法进行仿真和实验验证。结果表明,采用该方法获得的优化脉冲在幅值被限制的前提下,仍能获得较传统磁共振脉冲更好的共振激发效果,进而增强信号的灵敏度,提高图像的质量。     

基于多级滤波的感兴趣边缘检测算法

针对边缘检测过程中阈值难确定和提取干扰边缘较多的问题,提出了一种基于多级滤波的感兴趣边缘检测算法。该算法分为四个步骤:首先对图像进行平滑滤波;之后计算水平方向和垂直方向的梯度幅值图像和梯度方向图像;然后根据梯度方向图像对梯度幅值图像进行噪声边缘滤波,并对梯度幅值图像进行非最大值抑制;最后对滤波后的梯度幅值图像进行分割,对得到的边缘映射图进行边缘跟踪,获取所有的边缘段及其特征,并滤除不满足特征约束的边缘,得到感兴趣的边缘。试验结果表明本文算法有很好的适用性。     

一种用PN码校正相控阵天线通道误差的新方法

为了校准相控阵天线通道间幅相误差,实现精确的数字波束形成,给出了一种用伪噪声序列(PN)码作为校准测试信号的在线校准方法(校准和通信可同时进行)。该方法由特定的校准站发送校准测试信号,被天线各阵元接收,并通过存在误差的各通道,在接收端用与发端相同的PN码作为本地信号与接收信号逐通道做相关运算,对各通道的相关峰值做比较可求出校准矢量进而完成校准。仿真结果表明,该方法可以有效校准相控阵天线通道间的幅相误差,校准后的波束方向图接近理想的波束方向图。     

简易旋转倒立摆控制系统设计

本设计以STC89S52单片机为控制核心,通过角度传感器得到系统变量,利用PWM分别对电机转动角度与速度进行控制,进而实现倒立摆在一定的角度范围内的旋转控制。     

基于分段随机扰动幅值的随机并行梯度下降算法研究

为了提高随机并行梯度下降(SPGD)算法的收敛速度,提出了分段随机扰动幅值的改进方法。从理论上分析了固定增益系数时,随机扰动幅值对SPGD算法收敛速度的影响;提出了分段随机扰动幅值的改进方法;基于61单元变形镜,建立无波前探测自适应光学系统模型,对前65阶Zernike多项式模拟的满足Kolmogorov谱的大气湍流畸变波前进行校正。结果表明,采用分段随机扰动幅值的SPGD算法比固定最佳随机扰动幅值时传统SPGD算法的收敛速度提高了近1.6倍,证明了该改进算法的可行性。     

同时线成像和分幅面成像任意反射面速度干涉仪测速技术

研制了一套线面同时成像任意反射面速度干涉仪(VISAR)用于激光驱动飞片速度场时空分辨测量。将传统VISAR改为成像干涉结构,用变像管扫描相机和高速光电分幅相机分别记录作为信号载体的梳状干涉条纹,实现靶面一条线上各点速度历史和多个时刻二维靶面上所有点速度的测量。所研制的线面同时成像VISAR具有小于10μm的空间分辨和约15m/s的速度分辨能力,线成像VISAR时间分辨小于50ps,面成像VISAR曝光时间小于5ns。用其测量了激光驱动带约束刀口铝膜飞片的速度场,给出了高时空分辨全场速度分布,从中可以清晰看出飞片的演化发展过程。实验结果表明,线面同时成像VISAR将是各种飞片产生技术及相应加载手段中全场速度诊断的有力工具。     

基于HCMAC与PID复合控制的倒立摆控制系统

倒立摆控制系统是一个复杂的、不稳定、非线性系统,是进行控制理论研究的理想实验平台。针对单级倒立摆的平衡控制问题,提出了基于HCMAC(超闭球小脑模型关节控制器)与PID的复合控制方案,给出了倒立摆控制系统的数学模型和控制算法。通过仿真实验研究,证明了HCMAC与PID的复合控制比传统PID控制有更好的控制效果,适用于非线性实时控制。     

二次雷达接收系统设计及幅相处理

为了准确判定目标偏离天线轴的方向和消除旁瓣应答信息干扰,二次雷达接收系统采用了三路对数接收机单脉冲比幅体制,将带有目标信息的射频信号变换成对数视频送至应答处理,通过对和、差通道脉冲信号鉴相器处理,判定目标偏离天线轴的方向;运用对和、控制通道脉冲幅度比较的方法,产生接收旁瓣抑制信号以消除应答干扰。从实验和产品交付后的使用情况来看,接收机设计合理,幅相处理效果满足雷达整机的要求。     

基于复合摆倒摆串联的光学仪器气浮隔振方法研究

为解决超精密光学仪器要求兼顾超低固有频率和超低振动速度的问题,提出了一种基于复合摆-倒摆串联的超低频气浮隔振方法。利用单摆和倒摆的水平刚度作用相反、相互抵消的特性,将二者串联,研制了能够与气浮隔振系统组合使用的复合摆-倒摆串联水平隔振装置,并对其进行了建模、仿真和实验分析。实验结果表明：采用本文提出的隔振方法,气浮隔振...