鱼雷制导控制系统多通道控制加权算法设计

研究了智能鱼雷控制系统多通道控制算法的实现和设计问题。为使自适应控制理论在鱼雷制导控制系统中实现最佳控制效果和性能,设计了并联参考模型自适应鱼雷制导控制系统。自适应控制理论能准确实时调整控制加权系数,实现系统自身性能与外界信息的匹配和沟通,达到最佳性能,并有效应用于智能鱼雷的控制平台中。提出了一种基于自适应控制理论的鱼雷制导控制多通道加权算法,根据自适应多通道加权控制律,确定误差补偿器,使系统的稳态误差限定在较小范围内;推导出控制系统的状态方程,选取等效控制律参考模型设计自适应控制算法,并完成控制系统的硬件电路设计。实验结果表明,该控制系统性能稳定,控制品质和精度较高,能有效应用于鱼雷制导控制设计中。     

多服务器多队列系统调度方案的性能分析

本文讨论了多服务器多队列系统的调度、选择控制方案,并提供了这些方案的随机Petri网模型.这篇论文强调这些方案的设计和性能分析.为了掌握这类系统调度、选择控制方案的设计,我们讨论了方案性能优劣性的成因.本文的多服务器多队列系统模型、调度和选择控制方案和性能分析技术可以应用于这类系统的性能评价.     

自由场分散式有源声控制系统稳定性分析

分散式反馈有源控制系统通过使用独立的控制单元使系统复杂度与模块数量成线性关系,降低了控制器的设计成本和因设备损坏而导致系统整体失稳的风险,但是会在一定程度上降低系统的稳定性。从控制单元间距和控制器裕量入手,结合性能指数β分析自由场中分散式反馈有源声控制的性能和稳定性。     

基于遗传算法的红外成像导引头伺服控制系统设计与仿真

对某红外成像导引头的伺服控制系统进行了设计与仿真。根据某红外成像导引头伺服控制系统实现的两个功能,设计了系统控制的位置回路和稳定回路。在获得被控对象稳像平台的数学模型后,利用遗传算法优化设计了PID控制器的三个参数,并通过MATLAB/SIMULINK工具对控制回路作了相应的控制性能仿真及分析,以验证系统的理论正确性和可行性。     

光刻机掩模台宏动定位系统的控制器设计

为给步进扫描光刻机的设计研究提供理论指导,解决光刻机掩膜台宏动平台的控制问题,采用直线电机设计了高速、高精密步进扫描光刻机的掩模台模拟宏动定位系统,并建立了整个直线运动平台的数学模型。根据该系统的特点和模型,还设计了一种不完全微分PID+干扰观测器的控制方式。运用MATLAB软件进行仿真,结果表明,在具有相同的扰动下,仅采用普通PID控制,系统跟踪误差在±0.025 mm范围内变化,而采用该控制方式,系统跟踪误差在±0.015 mm的范围内变化,后者比前者具有更好的控制性能,因而可以使系统得到较好的抗干扰能力、跟踪性能和控制效果。     

LTE系统中事件驱动M2M业务的流量控制随机接入协议

提出了一种LTE系统中事件驱动M2M业务的流量控制随机接入协议。采用贝塔分布对事件驱动M2M业务建模,通过统计一段时隙内的随机接入前导码空闲比来估计信道流量,从而设计控制因子进行流量控制。建模分析了采用该协议的系统吞吐量和时延性能,与目前在LTE系统中的随机接入协议的性能进行了对比。结果表明,该随机接入协议能够很好地估计系统负载,通过控制因子减少碰撞,从而显示出更好的系统性能。     

模糊指数型终端滑模控制在导弹姿态控制系统中的应用研究

针对导弹姿态控制系统具有不确定性和时变性的特点,同时为保证系统状态能在有限时间内收敛到状态原点,在研究了多变量确定性指数型终端滑模控制的基础上给出并证明了其不确定多变量系统的控制律特性。为克服不确定性给系统造成的抖动现象,参考模糊控制的优点,设计了模糊补偿控制以消除这种抖动。最后将所设计的控制律在导弹姿态控制系统中做了仿真应用,结果表明,所设计的控制器性能满足要求,控制效果较为满意。     

多旋翼飞行器的非线性严格反馈制导控制系统设计

多旋翼飞行器的制导控制系统设计是保障飞行器的稳定性惯性制导飞行的关键技术,针对当前的多模制导控制方法的稳定性不好的问题,提出一种基于非线性严格反馈的多旋翼飞行器制导控制系统设计方法.系统设计主要包括了控制算法设计和系统的硬件模块化设计两大部分,设计非线性严格反馈控制方法提高飞行器的控制品质和稳定性,对多旋翼飞行器制导控制系统的感知系统、驱动器模块、控制中心单元和执行器模块进行集成设计,数字信号处理器选用的TMS320VC5509A作为核心控制芯片,进行系统的硬件模块化设计与实现.最后进行系统的调试,实验结果表明,采用该系统进行多旋翼飞行器的制导控制,具有较好的控制信号调制解调性能,控制信息的反馈跟踪性能较好,保障了飞行的稳定性和制导精确性.     

宽带全相参直接合成频综源设计

文中介绍了一种基于模拟直接频率合成器的宽带全相参直接合成频综源设计方案,该方案综合采用了全相参调制、信道化设计和滤波器带宽控制等技术,设计了系统电路,分析了影响系统性能的主要因素及解决方法,并对系统性能进行了测试,测试结果表明系统实现了宽带小步进频率输出,其相位噪声及杂散电平在全频段内均控制在较低水平。     

汽车发动机电动冷却风扇智能控制系统软硬件设计及效果测试

本文在汽车发动机电动冷却风扇智能控制系统的设计过程中,首先探讨了电动冷却风扇的控制需求和策略,然后在此基础上进行了电动风扇控制单元硬件和软件设计,并成功开发出汽车发动机电动冷却风扇智能控制系统。这套系统采用分体式控制,使得维修简单,性能可靠,并且测试结果显示该系统能够保证发动机热平衡,并且经济性和NVH性能尤为突出,充分表明了采用的方法和开发的系统是有效可行的。     

In situ semiconductor materials characterization by emissionFourier transform infrared spectroscopy

The results of a novel emission Fourier transform infrared (E/FT-IR) spectrometer for in-situ characterization of semiconductor materials is presented. For the experiments, the wafers were heated and the infrared emission profiles from the substrates were collected by a standard FT-IR spectrometer. Differences in the emission spectra from different substrates are explained through correlation to the optical properties of the corresponding substrates. The in-situ infrared emission spectrum of a lightly doped (10-20 Ω·cm) silicon wafer at 200°C is very similar to its ex-situ transmission spectrum at room temperature, although the spectrum is inverted. This similarity makes possible the analysis of E/FT-IR spectra by using existing spectral libraries. Finally, it is shown that the E/FT-IR technique can be used for noncontact and noninvasive real-time identification and possibly quantification of impurities during silicon oxidation and for real-time epi-film thickness monitoring during silicon epitaxy     

大气成分临边探测光谱仪摆镜控制系统设计

星载大气成分临边探测光谱仪在采集高度方向上光信息时需要借助反射镜的反射, 为满足光谱仪扫描需求, 设计了一款扫描摆镜驱动控制系统, 并在地面模拟验证了扫描方向上的光谱数据采集。设计的驱动控制系统基于 STM32 微控制器, 采用 DRV8833C 电机驱动电路和闭环数字 PID 调节器, 利用有限转角直流无刷力矩电机作为光谱 仪摆镜控制系统的执行机构, 并使用 18 位单圈绝对值光电编码器作为位置传感器。进而搭建了摆镜控制系统和试验 平台, 利用光电自准直仪对摆镜系统性能进行试验验证, 测试了系统的指向精度。结果显示平均指向精度小于 12.15′′ , 最大偏差小于 19.6′′ , 最小偏差小于 7.46′′ , 满足工程预研阶段的主要指标要求。     

空间遥感光谱仪器光学性能地面检测系统

为了对空间遥感光谱仪器进行光学性能检测,设计并实现了空间遥感光谱仪器光学性能地面检测系统。该系统包含硬件和控制软件两部分;硬件分为光源、机械运动子系统、信号采集子系统和计算机,控制软件在Windows环境下使用Labview实现。在电机控制中使用细分驱动,采用包含误差项计算步数的方法减小积累误差,通过指定波长扫描或连续波长扫描进行扫描机构控制,并实时显示光谱曲线。自动计算信噪比、使用广义最小二乘法对感兴趣的区域进行高斯拟合,并自动读取带宽。实验表明,本系统可以实现空间遥感光谱仪器的全波段、自动化光学性能检测,波长精度优于±0.05nm,重复性优于0.01nm,可在1s内完成信噪比计算,光谱带宽小于1nm,满足指标要求,提高工作效率,为载荷研制奠定了基础。     

长程差分吸收光谱中快速扫描光谱仪设计与性能分析

长程差分吸收光谱(DOAS)技术已经越来越广泛地被用来测量大气中痕量气体浓度．在DOAS系统中，快速准确地获得光谱信号是正确反演痕量气体浓度的关键．文中在讨论空气质量DOAS系统组成的基础上，提出了快速扫描光谱仪的设计并对影响光谱性能的问题进行了讨论。定标谱线和实际测量结果表明：所研制的快速扫描光谱仪在进行合理的结构设计和正确的安装调试后能够满足空气质量监测系统的要求．     

微机控制的高灵敏度激光光声光谱仪研究

用计算机对基于CO CO2 激光器的光声光谱仪进行自动控制和数据处理 ,使得该光谱仪长时间连续自动测量及对多种气体成分同时测量成为可能 ,并进一步提高了光谱仪的检测灵敏度和长期运行的可靠性。系统性能检测实验结果表明 ,对乙烯气体浓度的检测极限可达到 14× 10 - 1 2 ;系统长期测量精度优于 2 %。利用该系统对苹果和樱桃西红柿果实在有氧、无氧和无氧后乙烯释放量的变化进行了长时间的连续监测     

小型长波红外光栅光谱仪光学设计

光学系统是光谱仪微小型化的关键,光学设计的质量将直接影响微小型光谱仪的性能.针对长波红外光谱探测的具体应用,对比国内外各种方案,分析其优劣后提出一种基于交叉非对称切尔尼-特纳(Czerny-Turner)结构的小型光栅光谱仪.首先根据光谱仪基本原理和光学设计理论,分析系统的光谱分辨率、像差以及探测灵敏度.然后以小型化、低成本、要求的光谱范围和分辨率为具体设计目标,对系统进行优化设计.最后在光学软件Zemax中进行模拟和优化.设计结果表明:该系统的光谱范围为8～14μm,光谱分辨率优于80nm,光学系统尺寸约为100mm×75mn×45mm,满足小型化要求.同时采用扫描光栅配合单通道探测器的方式降低成本.     

Epi-film thickness measurements using emission Fourier transforminfrared spectroscopy. I. Sensor characterization

This paper reports the measurement of epitaxial silicon film thickness using a Fourier transform infrared spectrometer. The implementation and characteristics of emission Fourier transform infrared spectroscopy (E/FT-IR) for film thickness measurement are described. The limitation and robustness of the E/FT-IR technique, and its comparison to conventional FT-IR are reported in detail. Issues such as E/FT-IR's repeatability, reproducibility, the effect of vacuum window material and its coating, and the effect of wafer rotation, are evaluated. We find that good repeatability and reproducibility of the E/FT-IR technique can be achieved. The repeatability of the E/FT-IR technique in terms of standard deviation is 0.01 μm, in terms of coefficient of variation is about 0.1% for all wafer temperatures (550°C, 610°C, and 660°C). The window material, window stress, and its coatings do not affect the film thickness measurement as long as sufficient light intensity reaches the FT-IR detector. Additionally, when FT-IR thickness measurements are performed on a rotating wafer (with speeds up to 55 rpm), we find that only a small amount of noise is introduced, and a good measurement repeatability can still be maintained     

折/衍混合多光谱红外成像光谱仪离轴系统设计

采用二元光学透镜作为分光元件的多光谱成像光谱仪,由于焦距随波长的变化改变了系统的F数,因此改变了系统的放大率,从而引起光谱图像的像元配准误差。为改进基于二元光学透镜的多光谱成像光谱仪的性能,首次提出将离轴三反射镜系统与具有二元光学透镜的变焦距系统相结合的新技术方案。设计了由三片二次非球面生成的无中心遮拦的前置望远镜,该望远镜不仅有利于提高多光谱成像光谱仪的集光能力,且有利于系统的小型轻量化。同时设计了含二元光学透镜的三片型变焦距组件,用来消除多光谱成像光谱仪的像元配准误差。整个多光谱成像光谱仪系统仅有6个单片,非常简单。另外,该系统在空间频率为20 c/mm时MTF超过0.3,充分满足红外焦平面探测器对多光谱成像系统分辨率的要求,像面尺寸为7.2 mm。适用于探测单元尺寸为25μm、规格为128×128元的红外焦平面探测器。     

瞬态短波红外光谱仪光学系统设计

设计了瞬态短波红外光谱仪的光学系统。论述了光谱仪的工作原理和光学系统方案选择,对CZ-ERNY-TURNER结构形式的光谱仪进行了光学设计和像差分析。该光学系统的波长范围为900～1700nm,光谱分辨率达到5nm,谱面20mm不平直度0.021mm。光学系统性能接近国外同类产品水平。     

Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体红外光谱研究

本研究利用傅里叶变换红外光谱仪,在中红外至远红外范围测量了GaAs、InP的红外反射光谱,在测量范围内均观察到两个反射极小值.用计算机对理论模型进行了数值计算.由计算曲线和实验光谱很容易确定载流子浓度和迁移率.