小型漂浮式天线姿态的自抗扰解耦控制

研究了小型漂浮式天线姿态跟踪的自抗扰解耦控制。分析了4级风以下的海洋环境对天线姿态的影响,设计了三轴伺服执行机构校正天线指向目标卫星的姿态偏差,研究证实三轴伺服系统是一种复杂的耦合性较强的非线性系统;设计了由横滚伺服自抗扰控制器、俯仰伺服自抗扰控制器和方位自抗扰控制器组成的天线姿态自抗扰解耦控制器用于天线姿态控制;通过MATLAB仿真研究验证了自抗扰解耦控制器的性能优于PID控制器,可以较好地估计和补偿天线的内部和外部扰动,实现天线姿态的解耦控制;通过半实物仿真研究证实了自抗扰解耦控制器可以实现天线与卫星间的高质量通信。     

电磁齿轮自校正控制系统的控制方法

基于电磁齿轮传动原理,采用极点配置自校正器,设计了一种能够调节电流大小以满足不同变负载要求的电磁齿自校正控制系统,利用渐消记忆递推最小二乘辨识估计算法对其参数进行实时在线估计,并用Matlab仿真．仿真结果表明,本系统对负载扰动辨识效果好,能够实时在线根据负载变化调整参数．     

满足非线性误差要求的五轴进给速度控制方法

由于旋转轴的运动,五轴加工中会产生非线性运动误差,这种非线性误差和进给速度及机床结构等多种因素有关,很难用通用的解析解进行求解。使用五轴功能时,CNC必须实时的计算出非线性误差,并且约束进给速度来控制非线性误差。考虑CNC软件实现中对通用性和计算简洁性的要求,在计算刀路的百线性误闰时,不采用求解析解的方法而是用路径中点处的非线性误差近似计算,求解速度约束时则根据速度和非线性误差的近似关系,采用一次试探法根据误差设定来约束进给速度,这两种工程化方法的合理性采用典型加工程序的仿真进行验证。     

基于MATLAB的广义预测控制设计方法

热工过程控制具有非线性、大迟延、大滞后、时变、耦合性和不确定性的特点,从而使控制难以得到满意的效果。而广义预测控制具有较强的鲁棒性、对模型要求低的特点。并且适用范围非常广泛。本文介绍了广义预测控制的基本原理和特点,并采用隐式广义预测算法在MATLAB中对单输入单输出系统进行验证。仿真结果表明该算法不仅大大减少了计算量。而且具有较好的控制效果。     

叶轮流道非正交四轴加工的刀轴控制方法

针对自由曲面叶轮流道非正交四轴加工,提出了一种在刀轴约束面上旋转插值的刀轴控制方法。通过分析刀轴约束条件,在工件坐标系下建立满足约束条件的单位圆锥面。采用清根切触点处初始刀轴的计算方法求解清根轨迹上每一个切触点处无干涉的刀轴矢量。按照清根切触点序列依次计算流道两侧对应清根刀轴在单位圆锥面上确定的扇形曲面区域,并在该区域等角度旋转插值清根刀轴,从而获得流道加工的刀轴矢量,最后建立机床运动学约束条件并对其进行光顺处理。结果表明,该方法能够准确有效地计算叶轮流道非正交四轴加工光滑且无干涉的刀轴矢量。     

巡检机器人中的指针式仪表读数识别系统

为了解决智能巡检机器人仪表读数识别中易受光照变化影响、识别精度不高等问题,结合高压变电场中常见指针区域的图像特点,建立了指针式仪表读数高精度识别系统。鉴于巡检机器人的室外工作环境,提出了迭代最大类间方差算法,实现了多种光照条件下仪表图像的指针区域提取。经过分析指针转动和图像特性,提出了基于Hough变换的指针角度识别,推导出指针角度与仪表读数的函数关系。该算法较传统Hough变换角度提取法,增加了指针中心线通过表计中心等约束条件,提高了指针角度提取的精度,降低了搜索数据量和搜索时间。通过大量实验验证所建立的表计读数识别系统可实现室外各种光照条件下表计读数识别,获得95%以上的正确识别率。多组鲁棒性实验分析表明,该系统对光照条件、指针宽度、表盘干扰、拍摄角度(不产生指针阴影)具有较好的鲁棒性,但由于拍摄角度而产生指针阴影时,会引起较大的指针中心线提取和角度计算偏差,从而降低仪表读数识别精度。     

基于双重霍夫空间投票的指针表自动读数方法

针对现有指针式仪表自动读数算法对图像采集条件要求较为严格的缺陷,提出一种基于双重霍夫空间投票的指针式仪表自动读数方法。该方法根据仪表刻度和圆心在霍夫空间中的分布特性,自适应地计算仪表圆心,并在极坐标空间使用投影法对图像进行分割,提取刻度和指针信息,最后通过距离法对指针式仪表进行读数。实验证明,所提出算法的平均引用误差均在0. 8%以下,有效提高了读数的正确率及鲁棒性。     

基于最小分辨率的MEMS陀螺漂移抑制方法研究

针对油气井MEMS陀螺定向测斜仪存在的漂移大,精度较低的问题,本文从实际工程应用角度出发,在研究MEMS陀螺仪输出信号漂移特性的基础上,提出了基于最小分辨率的MEMS陀螺漂移抑制方法,利用输出采样的差分值,从MEMS陀螺输出中将传感信号和漂移信号分离,同时通过静态测点对漂移进行估计.实验表明,该方法大幅提高了仪器测量精度,使定向精度提高50％以上,同时该方法为其它类似传感器漂移抑制提供了一种有益的参考.     

基于刚度轴偏角预估机制的 MEMS 多环谐振陀螺全闭环控制方法

针对微机电系统多环谐振陀螺正交闭环回路存在控制误差问题,提出一种基于刚度轴偏角预估机制的多环陀螺全闭环控制方法。该方法通过对微机电系统多环谐振陀螺刚度轴偏角预估,实现正交闭环回路参数自动优化调整。同时,提出了基于刚度轴偏角预估机制的全数字化闭环控制方法,实现微机电系统多环谐振陀螺的驱动、检测、正交、模态匹配环路的全闭环控制。该方法可提升正交闭环回路信噪比,增强陀螺正交漂移的抑制能力,降低陀螺零偏输出,改善陀螺的零偏不稳定性。实验结果表明,采用本文提出的基于刚度轴偏角预估机制的全闭环控制方法后,微机电系统多环谐振陀螺的零偏输出由0.201°/s降低为0.021 3°/s,零偏不稳定性由39.42°/h降低为1.237°/h,分别降低了9.44倍和31.86倍,验证了该方法对提升微机电系统多环谐振陀螺仪性能的有效性。     

铜管弯曲成形加工中确定回弹量的方法

在空调的管路件制作过程中,通过经验公式确定铜管在弯曲成形加工中回弹量的方法,提高铜管弯制工艺质量.     

高轨遥感卫星光轴指向误差夹角测量系统标定方法研究

针对空间环境应用中航天器结构形变夹角测量系统因系统误差导致测量精度较低的问题,提出一种基于自准直对比系 统的夹角测量系统标定方法。 通过该方法对夹角测量仪进行标定后得到标定系数,并应用仿真数据对系数进行验证。 验证结 果表明,夹角测量系统量程可达到±25′,测量分辨率可达到 0. 1″。 使用标定后的夹角测量系统进行角度检测,并将测量结果与 自准直仪进行对比。 结果表明,该标定方法简单方便精准度高,计算测量结果与标准值的差值的绝对值,夹角测量仪测量精度 达到±0. 2″,标定后夹角测量仪精度满足卫星使用要求,该方法的应用将为卫星在轨结构微形变研究提供技术支撑。     

具有反向PWM的阀门定位器控制方法及实现

压电式阀门定位器在行程范围内动态特性是非线性的,传统5步开关法在控制阀门过程中存在超调和PWM控制脉冲个数偏多的缺点.研究提出带反向PWM降速功能的五步开关法,在闭环控制过程中根据执行器运行速度的大小进行正向PWM控制和反向PWM控制的切换;在参数自整定过程中,针对不同位置寻找相应的最佳正向PWM占空比,并实现任意位置最佳正向PWM占空比的实时计算.研制了基于MSP430F5418A低功耗单片机的硬件和软件系统,实时实现参数自整定和控制算法.针对不同的气动调节阀进行了实验,取得较好的控制效果.     

A novel method for three-dimensional observation of the vascular networks in the whole mouse brain

A novel method for acquiring serial images suitable for three-dimensional reconstruction of vascular networks in the whole brain of mouse was developed. The brain infused with a White India ink-gelatin solution was fixed and embedded in paraffin containing Sudan Black B through xylene also containing Sudan Black B. Each sliced surface of the paraffin block was coated with liquid paraffin and its image was serially acquired. Coating with liquid paraffin extremely improved the quality of the image. The series of serial images was free of distortion and a three-dimensional image was reconstructed without the problem of the alignment and registration of adjacent images. The volume-rendered image indicated three-dimensional distribution of blood vessels in a whole brain. No ghost or shadow was observed on a volume-rendered image of the White India ink-gelatin infused brain. The z-axial resolution examined on the orthogonal sections reconstituted from serial images obtained at an interval of 5 mum showed no cross talk, indicating that the z-axial resolution was no larger than 5 mum. A proper understanding of the vascular system in a whole brain is indispensable to reveal the development of the vascular system in the brain of normal and genetically manipulated mouse and vascular alterations in pathological situation, such as stroke and neurodegenerative disease. Although simple and inexpensive, this method will provide fundamental information on the vascular system in a whole brain.     

串行生产线生产与库存的最优控制

串行生产线属于最简单的离散事件动态系统，在对其进行计时Pe—tri网描述的基础上，应用极大代数理论分析了这一多周期的生产过程。以此为基础，应用变分法建立生产与库存控制模型，以各工作站的生产率为控制向量，以整个串行生产线的生产率为目标函数，得出如下结论：若使目标函数最大，生产线上瓶颈工作站的位置应尽量靠近生产线尾端；生产线上各工作站的生产率应呈依次下降的趋势；每个中间存储区理想的在制品库存量应尽量接近其初始库存量。     

动态称重电路分析与研究

动态称重电路既要求采集的数据阶跃响应快又要求高无噪声分辨率和低温度漂移,因此ADC采集电路的设计对动态称重至关重要。本文阐述的基于TI的ADS1259电路设计的称重数据采集系统,具有响应速度快、分辨率高、温漂低的特点,完全满足动态称重应用的要求。本文将详述该设计方案的设计方法与要点。