压电陶瓷执行器半实物仿真系统研究

为了在压电陶瓷执行器微动控制中获得高精度的同时,实现高响应速度,采用三阶轨迹规划方法设计控制算法。为了对控制算法的性能做出准确评价,采用xPC Target实时内核技术,以高速模拟信号采集卡作为控制/反馈信号的I/O通道,搭建了半实物仿真平台,获得了毫秒量级的伺服周期。实验表明,当伺服周期为1 ms、定位行程为200μm时,三阶轨迹规划算法使压电陶瓷执行器可以在0.5 s内完成精度为±1μm的定位,实现了兼顾高精度与高速度的微动控制。该半实物仿真系统可以有效验证控制算法的性能,为算法的后续移植提供了有益参考。     

一种混沌伪随机序列均匀化普适算法的改进

为了分析盛利元等所述算法的安全性与普适性,从信息论的角度提出了单轮迭代信息损失量和动力学系统平均信息损失速度的概念,分析结果表明,第二类比特位变换的单轮迭代信息损失量为12比特,标准第二类比特位变换的单轮迭代信息损失量与指数e有关,存在信息损失量较小的可能性,将1023-e作为移位位数,使得标准第二类比特位变换无法遍历[-1,1]区间内的所有浮点数.进一步提出了暂态数据和第一类暂态变换的概念,并对文献[14]中所述算法进行了改进,改进后算法能够将任意混沌输出序列转换为至[0,1]区间内的浮点数,转换过程的信息损失量为L-1比特,接近有限计算精度为L时的最大信息损失速度I_max=L,且通过χ检验可证明转换后的混沌输出序列服从均匀分布.     

基于OpenGL的数据显示系统的设计与实现

基于OpenGL结合MFC设计了显示大量数据的显示系统。显示系统使用颜色等深图显示数据的变化情况，设计中系统地解决了3个问题：首先提出了将数据依据数值大小映射到颜色的颜色映射方案；其次提出了在MFC架构下使用OpenGL进行绘图的框架，框架使用面向对象的方法解决了OpenGL与MFC衔接；最后在镜片面型显示中应用相关的设计结果，基于框架及颜色映射方案设计程序将镜片面型用颜色等深图的方法显示出来。实验结果证明，设计的数据显示系统可以方便地显示大规模的数据，在数据显示可视化中有着广泛的应用。     

电光Q调制序列脉冲Nd:YAG激光器研究

在一次氙灯矩形波放电光泵浦期间,利用电光调制技术,输出一个序列高频、窄脉宽（-10ns）、高峰值功率（〉10MW）的脉冲激光,激光输出能量、序列脉冲个数和周期T可根据需要而调整确定。     

压电陶瓷定位系统电容传感器容错控制

针对压电陶瓷定位系统中电容传感器故障对定位精度的影响,对使用扩展卡尔曼滤波(EKF)进行容错控制的方法进行了研究。以传感器采样电路故障和掉电故障为对象,对三阶轨迹规划算法下电容传感器的EKF滤波公式进行了分析,提出以离散化迭代计算的EKF代替传统的将非线性系统线性化的方法。在压电陶瓷定位系统实验平台上,使用激光干涉仪作为测量基准,在传感器采样电路故障和掉电故障的情况下,实现了500μm行程,绝对精度小于3.5μm,误差小于0.7%的定位控制。结果表明,基于EKF的电容传感器容错控制可以有效减小传感器故障引起的控制误差,增加压电陶瓷定位系统的鲁棒性。