光通信中卫星振动抑制的自适应复合控制

在星地光通信中为了获得较高的性能,需要捕获对准跟踪(APT)系统具有高精度,而卫星振动是影响APT精度的最主要因素。传统反馈控制对卫星振动的中高频抑制效果较差。针对这种情况,将自适应算法引入前馈控制,设计了最小均方(LMS)和递推最小二乘(RLS)两种自适应反馈复合控制算法。仿真验证了反馈控制、LMS复合控制以及RLS复合控制三种算法的性能,结果表明自适应前馈复合控制算法对中高频振动抑制效果明显,采用更快收敛速度以及更高稳态精度的自适应算法可以提高抑制效果。     

基于ICP-AES法研究气候变暖对蒙药阿给九种元素含量的影响

全球气候变暖已成不争的事实,而夜间温度的增幅比白天大。本研究利用ICP-AES测定分别在白天、夜间和全天增温情景下生长的蒙药阿给生殖枝和营养枝中九种元素(Al,Ca,Fe,K,Mg,Cu,Mn,Zn,Ni)含量的变化,探索气候变暖对植物元素含量的影响。研究结果表明,白天、夜间和全天增温对阿给元素含量影响的部位差异不显著,但均呈现负效应大于正效应;白天增温对阿给元素含量的影响不显著,夜间增温显著降低了Al,Fe,Mn含量,且白天与夜间增温存在交互作用。     

LC滤波器对电机速度闭环控制的影响分析和设计方法研究

速度闭环回路被广泛应用于光电跟踪系统的转台电机的驱动控制。良好的电机速度闭环响应特性可以有效提高光电系统对目标的跟踪精度。转台电机是通过逆变放大器输出的脉宽调制(PWM)电压进行驱动的。随着光电跟踪系统的性能要求和电磁兼容性需求的不断提高,必须使用逆变器输出滤波器对PWM驱动电压所造成的电磁噪声干扰进行抑制。传统上,滤波器的设计方法是通过提高其插入损耗加强对电磁噪声的抑制,但对滤波器给电机控制造成的影响分析不足。针对该问题,深入研究了具有代表性的LC滤波器对电机速度闭环控制的影响。建立了存在滤波器时的电机被控对象特性模型,并分析了其传递函数特性。提出了一种在不降低LC滤波器插入损耗的前提下,减小其对速度闭环控制影响的滤波器设计方法,并通过光电吊舱的速度闭环控制实验证明了所提方法的有效性。     

空间光通信中低信噪比条件下的光束位置检测

空间光通信中,需要通信双方检测入射光轴偏差以保证通信链路畅通。但光学天线控制系统使用的信标光经长距离传输后损耗过大,受背景光和暗电流噪声强烈干扰,系统中的四象限探测器(QD)对光斑位置检测精度下降。为解决这一问题,根据QD工作特性和噪声特性,提出了一种基于幅度调制和循环互相关运算的检测方法。该方法在QD输出信噪比(SNR)过低的情况下,可精确测量QD各象限输出的电流幅度,并以此计算出准确的光斑位置。实验结果表明:当QD的输出SNR为﹣14.58 dB时,该方法的绝对误差小于0.012 mm,证明了该方法的有效性。     

基于Wollaston棱镜的大角度液晶光束偏转系统

设计了一种能够应用于空间光通信的大角度高精度光束偏转系统。系统采用液晶空间光调制器(LCSLM)实现小角度光束偏转,采用多Wollaston棱镜级联实现角度放大。介绍了LCSLM和Wollaston棱镜的光束偏转原理,并对大角度高精度光束偏转系统进行了仿真分析。仿真结果表明系统能够实现角度范围为±13.25°的光束偏转。国内首次提出运用Wollaston棱镜来实现大角度的光束偏转。     

模拟增温与氮沉降对蒙药阿给12种必需元素分配的影响

联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC,2007)指出,伴随着全球变暖,氮沉降的现象也日益加剧。通过野外控制实验,使用红外辐射器增温(+2℃)和人工添加NH4NO3(+10g N·m-2.a-1),模拟未来气候变暖与氮沉降状态,设计对照(CK)、增温(IR)、施氮(N)、增温施氮(IRN)四种处理,结合ICP-AES法研究气候变暖与氮沉降对传统蒙药材——阿给12种必需元素在生殖(营养)部位中分配的影响。结果表明:增温与施氮处理改变阿给对必需元素的吸收与分配。增温条件下12种元素含量虽有波动,但基本上呈现出负效应大于正效应的趋势。施氮处理明显改善磷、锰的吸收。同时,增温与施氮处理之间的交互作用不显著。生殖枝与营养枝之间,只有氮、钾、钙、镁四种元素表现出显著性差异。     

基于液晶空间光调制器的光束偏转控制

液晶空间光调制器(LCSLM)通过实时调制波前倾斜实现光束偏转,与传统的快反镜相比,具有非机械调制、体积小、功耗低、轻巧灵敏等优点,可应用于空间光通信中。简单介绍了液晶实现光束偏转的原理,并测试了LCSLM的调制特性,根据调制特性设计基于LCSLM的光束偏转闭环系统。实验结果表明LCSLM能有效地抑制光束抖动,使相对误差小于±1.75%。分析了LCSLM的衍射效率对于光束质量的影响及液晶响应速度、系统传输时延和算法复杂度对控制系统带宽的制约。     

液晶空间光调制器过驱动方法的FPGA实现

针对空间光调制器系统中,液晶在正常驱动电压下响应时间长,拖慢系统响应速度等问题,对影响液晶响应时间的因素、液晶的弛豫特性以及液晶的过驱动原理进行了分析,提出了一种基于FPGA （Field－Programmable Gate Array）的液晶过驱动方法。其中,相位量化、过驱动表查找、PWM （Pulse Width Modulation）产生均由FPGA完成,该方法不占用CPU （Central Processing Unit）资源,能够更快速响应CPU指令,在硬件方面进一步节省了液晶响应时间。最后搭建实验光路,实验结果表明使用该过驱动方法后,一个调制周期范围内,在5 V过驱动电压下,液晶调制相位上升过程响应时间从500 ms缩短至35 ms;下降过程响应时间从300 ms缩短到36 ms。实现了液晶分子相位的快速偏转,提高系统的响应速度近一个数量级。     

一种液晶相位调制特性的测量方法

提出一种基于衍射光栅的液晶相位调制特性测量方法.该方法利用液晶构建相位分别为0和φ的二值光栅,通过傅里叶光学的方法推导衍射光栅第0级衍射光斑光强和调制相位φ之间的关系,然后实测光强和液晶驱动电压之间的对应关系来得到相位和液晶驱动电压之间的对应关系,即液晶相位光栅的相位调制特性.最后利用测量相位调制特性结果构建液晶相控阵,用光束偏转误差验证调制特性测量结果,相位测量误差小于1×10~(-3)rad.