雷达与经纬仪的联合定位方法

在测距雷达与经纬仪组成的测量网络中,为了提高目标的跟踪定位能力和获取更多的弹道数据,提出了雷达与经纬仪的联合定位方法.根据雷达与经纬仪实时跟踪目标时的几何关系,推导出目标定位的计算公式.将经纬仪的测角信息和雷达测距信息进行数据融合,得到目标相对于经纬仪的距离,进而确定目标的三维位置信息.分析了定位误差的主要来源,明确了该方法的适用范围.在雷达与经纬仪跟踪远距离目标过程中加以应用.结果表明,雷达与经纬仪间的测量基线越小,该方法的定位误差越接近雷达的测距误差.     

基于最小二乘估计的多站交会方法

在多台电视经纬仪组成的测量网络中,为了提高目标的捕获、跟踪能力,减少交会模型切换带来的引导数据的波动,提出一种基于最小二乘估计的多站交会方法.该方法根据电视经纬仪实时跟踪被测目标时的几何关系,利用电视经纬仪的站点位置和实时获得的目标测角信息,对于每台电视经纬仪都构造两个垂直相交于其测量方向线的平面,再用最小二乘原理估计被测目标的空间坐标.在两台电视经纬仪实时交会时,异面交会法是该方法的特例,于是证明该方法是有效的.仿真试验结果表明,与异面交会法相比,此方法产生的引导数据平滑、无波动,二者的定位误差均小于0.18 m,能满足电视经纬仪多站交会定位的要求.     

水平式经纬仪坐标转换的研究与应用

为了跟踪测量高轨目标,设计了水平式结构的经纬仪.为了与地平式经纬仪联系紧密,在进行坐标转换时采用了船摇坐标转换公式.同时利用几何关系推导了其它两种坐标转换公式,利用Matlab进行了仿真对比,证明了三种坐标转换的正确性和一致性.并且在系统中都得到了实际应用,在应用中证明了三种坐标转换精度的一致性.本文为水平式经纬仪应用的坐标转换提供了可靠的公式,对其它水平式经纬仪工程应用有很好的借鉴价值.     

用BP网的跟踪误差辨识建模及跟踪性能评价

提出了一种评价光电经纬仪跟踪性能的新方法.该方法采用BP网络结构进行系统辨识,得到光电经纬仪跟踪误差等效模型.为了提高BP网络训练速度,对网络进行训练时采用了LM(Levenberg-Marquardt)算法.将等效正弦信号输入等效模型中,通过对输出数据进行处理,即可获得光电经纬仪跟踪性能评价结果.利用该方法得到的等效模型估计误差均值2.587 2e-006°≈°,最大误差3.6",标准差1.6".结果表明基于BP网络辨识的等效模型能够满足跟踪性能评价要求,实现了对光电经纬仪跟踪性能进行准确评价.     

基于光流场技术的复杂背景下运动目标跟踪

针对光电经纬仪在飞机起飞着陆段跟踪角速度大、背景复杂的情况,根据小波多分辨率技术,提出利用小波分层组成低频图像金字塔,利用光流技术进行匹配解算,实现由粗到精的特征点匹配跟踪。通过对飞行试验视频图像进行事后自动跟踪试验,结果表明,该算法能够稳定可靠跟踪多特征点目标,具有鲁棒性。     

778光电经纬仪多微机控制系统

大型光电跟踪经纬仪采用多微机并行控制系统,大大增强了经纬仪的功能,提高了仪器的可靠性和自动化程度,而且对跟踪精度及实时输出精度也有较明显的贡献。本文介绍778光电经纬仪微机系统的硬件结构,软件体制和与微机化设计相适应的一些接口技术。     

光电经纬仪实时可视化仿真系统

经纬仪实时可视化仿真系统可用于操作手训练和经纬仪测试,构建了经纬仪仿真系统总体功能结构,主要完成经纬仪场景仿真和跟踪状态解算.论述了场景仿真中 CCD 虚拟相机成像模拟、目标轨迹仿真、目标脱靶量求取、背景云图模拟和实时图像效果添加等关键技术.建立了经纬仪跟踪控制系统 simulink 模型,通过 Real-time Workshop (RTW)生成了模型代码,并进行相应改写建立了跟踪状态解算模块.采用 VC++,Vega,OpenGL 和OpenGL 着色语言(GLSL)开发了仿真系统,实际应用表明,实时性良好,不需接入实际经纬仪系统,进一步降低了训练的成本,并能帮助实际系统进行测试、分析与设计.     

提高光电经纬仪跟踪快速运动目标能力的一种方法

考虑到系统稳定性，光电经纬仪跟踪伺服系统一般设计成Ⅰ型系统。Ⅰ型系统存在速度、加速度动态滞后误差。动态滞后误差的大小不但与跟踪系统有关，还与目标运动特性有关。在跟踪快速运动目标时，会因速度、加速度动态误差的增大，导致目标脱离视场，丢失目标。因此提高光电经纬仪跟踪快速运动目标的能力，一直是光电跟踪伺服系统努力的方向。本文给出了一种提高光电经纬仪跟踪快速运动目标的能力的方法：动态1 Ⅰ控制法，并利用SIMULINK建立了跟踪伺服系统动态1 Ⅰ控制法仿真模型。仿真结果表明动态1 Ⅰ控制法是一种提高光电经纬仪踊跃快速运动目标能力的有效方法。     

视轴偏角对三轴光电跟踪系统跟踪过程的影响

地平式、X-Y式光电跟踪系统存在空间跟踪盲区。三轴光电跟踪系统通过跟踪方式切换可以解决空间跟踪盲区问题,但视轴偏角使得脱靶量到轴转动量的转换不同于常规地平式跟踪系统,同时使系统具有不可见区域。分析和仿真表明:视轴偏角较小时,脱靶量与轴驱动量的转换可用常规地平式跟踪系统中的方法近似,否则,需用不同的计算方法;在三轴跟踪系统退化成的地平式跟踪系统的天顶跟踪盲区外即可进行跟踪方式切换。     

一种新型自动激光经纬仪引导跟踪方法

针对传统电子经纬仪需要人眼瞄准读数,测量效率低下且测量精度易受瞄准误差影响的问题,本文提出一种新型的自动激光经纬仪系统,无需人眼瞄准即可实现经纬仪系统自动瞄准测量.该方法采用精密二维转台和高分辨率相机代替人眼,利用TM5100A的马达驱动功能将经纬仪的望远镜指向相机视场范围,实现引导跟踪功能.然后,再进一步识别并瞄准视场内的目标,完成对目标的识别和测量过程.本文主要就该系统中的跟踪引导算法进行了研究和分析.仿真和实验结果表明,该引导方法效率高,实用性强,能够较好地实现相机对经纬仪激光点的准确引导,保证了经纬仪测量系统的引导精度.     

电液伺服系统的微分与积分滑模变结构控制

针对电液系统的非线性特性及其参数不确定性,在电液伺服系统的速度跟踪控制中,提出了一种非线性微分与积分滑模变结构控制(DI-SVSC)策略。在滑模控制中引入积分控制项,消除了传统滑模变结构控制需要被跟踪信号导数已知的假设,利用一非线性微分控制消除了系统的抖振现象。在积分滑模控制与非线性微分控制中,分别给出了切换函数、非线性微分系数及控制器的设计方法。仿真结果显示,该控制方法具有较强的鲁棒性及良好的跟踪性能。     

一种最优滑模控制算法及其仿真应用

针对某机电伺服跟踪系统存在扰动和系统参数摄动的情况,提出了一种带有积分补偿的最优滑模变结构控制算法,并给出了获得切换函数、积分增益和控制函数的方法。仿真结果表明,这种新的控制算法比经典控制方法的效果更好。它能够获得灵敏的跟踪效果,提高了系统响应的快速性,具有较好的动态性能和鲁棒性,并消除了抖振。此控制系统结构简单,易于实现。     

Non-linear stochastic control via stationary response design

This paper presents a strategy for controlling externally excited stochastic systems with uncertain parameters. The control objective is to drive the system response from an arbitrary initial distribution to a prescribed stationary probability density function (PDF). This problem can be interpreted as the stochastic stabilization about a PDF. The control consists of a non-linear feedback part and a switching term inspired by robust sliding control concepts. The control of a one-dimensional stochastic process with a Gaussian target-PDF is used to illustrate the approach. The control performance is evaluated by studying the time evolution of the first and second order moments of the response. The dependence of the response on the number of feedback terms and the rate of convergence to the stationary PDF are studied numerically. Motivated by the fast convergence observed, a feedback controller with time-varying gains is applied to the problem of tracking a moving PDF. Monte Carlo simulations validate very well the control for both stabilization and tracking problems.     

基于滞环控制的三相电压型PWM整流器仿真研究

针对间接电流控制动态性能的不足,采用滞环比较PWM跟踪控制技术,提高了系统的动态响应速度．分析了开关频率与交流侧滤波电感及环宽的关系,并对系统参数进行了优化．采用MATLAB／Simulink软件搭建系统仿真模型,对方案进行了仿真验证．结果表明：滞环电流控制方案下的交流侧谐波畸变率（THD）值为3．31％．     

柔性机械臂的动力学模型及滑模变结构控制

本文针对轴向不伸长的Euler-Bernouli梁模型,采用假设模态法,对带有末端荷载的柔性机械臂,推导出考虑动力刚化影响的柔性机械臂有限维一致线性化动力模型.通过极点配置技术设计滑模超曲面参数,采用滑模变结构控制方法,实现关节转角的运动轨迹控制.采用LQR方法设计弹性模态稳态器,抑制由于刚体运动而激发的弹性振动.文中最后针对一单杆柔性机械臂进行了计算机仿真,验证了本文所提出的控制策略的有效性.     

汽车半主动悬架的滑模变结构控制

在1／4汽车动力学模型的基础上，运用滑模变结构方法设计了汽车半主动悬架滑模控制器。基本思想是以半主动悬架的近似天棚阻尼系统作为参考模型，把被控系统和参考模型间的广义误差动力学引入渐近稳定的滑动模态中；采用极点配置法确定滑模切换面参数；用等速趋近率改善滑模运动段的动态品质；根据滑模面上的等效控制力，确定半主动悬架的实时控制阻尼力。仿真结果表明：该滑模控制器性能稳定，具有较好的鲁棒性和跟踪性，对模型参数的变化和外界扰动有一定的适应性。仿真证实了滑模控制器设计的有效性。     

Observation of two resistance switching modes in TiO2 memristive devices electroformed at low current

We report the observation of two resistance switching modes in certain 50 nm × 50 nm crossbar TiO(2) memristive devices that have been electroformed with a low-current process. The two switching modes showed opposite switching polarities. The intermediate state was shared by both modes (the ON state of the high-resistance mode or the OFF state of the low-resistance mode) and exhibited a relaxation to a more resistive state, including an initial transient decay. The activation energies of such a decay and ON-switching to the intermediate state were determined to be 50-210 meV and 1.1 eV, respectively. Although they are attributed to the coexistence of charge trapping and ionic motion, the ionic motion dominates in both switching modes. Our results indicate that the two switching modes in our system correspond to different switching layers adjacent to the interfaces at the top and bottom electrodes.     

Microfluidic T-form mixer utilizing switching electroosmotic flow

This paper presents a microfluidic T-form mixer utilizing alternatively switching electroosmotic flow. The microfluidic device is fabricated on low-cost glass slides using a simple and reliable fabrication process. A switching DC field is used to generate an electroosmotic force which simultaneously drives and mixes the fluid samples. The proposed design eliminates the requirements for moving parts within the microfluidic device and delicate external control systems. Two operation modes, namely, a conventional switching mode and a novel pinched switching mode, are presented. Computer simulation is employed to predict the mixing performance attainable in both operation modes. The simulation results are then compared to those obtained experimentally. It is shown that a mixing performance as high as 97% can be achieved within a mixing distance of 1 mm downstream from the T-junction when a 60 V/cm driving voltage and a 2-Hz switching frequency are applied in the pinched switching operation mode. This study demonstrates how the driving voltage and switching frequency can be optimized to yield an enhanced mixing performance. The novel methods presented in this study provide a simple solution to mixing problems in the micro-total-analysis-systems field.     

一种降低D类功率放大器开关噪声的设计

传统D类功率放大器因特有的开关噪声对水下电子设备的信号接收、通信控制和信号传输等电信号产生很大的干扰,限制了D类功率放大器在水下电子设备中的广泛应用针对这一现象,首先阐明了Σ-Δ调制的D类功率放大器降低开关噪声的原理,然后对传统调制方式和Σ-Δ调制方式的D类功率放大器进行原理分析,并在Simulink软件中进行仿真对比。仿真结果表明,传统D类功率放大器在开关频率处的开关噪声能量高,Σ-Δ调制的D类功率放大器的开关噪声能量分散在一定的带宽内,并且开关噪声能量峰值低于传统D类功率放大器。     

车辆半主动悬架阻尼多模式切换控制研究

为提高车辆行驶平顺性,提出了一种基于阻尼多模式切换减振器的车辆半主动悬架及其控制方法。相较于传统阻尼可调减振器,该新型减振器通过控制两个高速开关电磁阀的通断状态即可实现四种不同的阻尼工作模式,从而使得车辆半主动悬架的阻尼控制更加高效和节能。分析了阻尼多模式切换减振器的基本原理,建立了减振器阻尼特性数学模型。结合车辆悬架系统的阻尼比范围,确定了减振器关键部件参数,并通过仿真获取了四种阻尼工作模式下的减振器复原阻尼系数和压缩阻尼系数。在此基础上,进一步建立了车辆半主动悬架数学模型,采用模糊控制逻辑设计了悬架阻尼多模式切换控制策略。仿真结果表明,相较于传统被动悬架和基于天棚控制的半主动悬架,基于阻尼多模式切换减振器的车辆半主动悬架可以进一步改善车辆行驶平顺性。