考虑模型不确定性的基于分解控制直流电机系统的摩擦补偿方法

针对陀螺漂移测试转台直流力矩电机系统中存在的非线性动态摩擦和电机波动力矩，为提高转台摇摆状态位置跟踪精度，该文基于分解控制的设计方法提出了一种新的鲁棒自适应摩擦补偿方法。该设计具有积分形式的自适应补偿器来补偿常值的可参数化的摩擦模型不确定性，而设计鲁棒补偿器来补偿不可参数化的摩擦模型不确定性。最后综合两种补偿器形成完整的补偿控制律。Lyapunov方法证明了闭环系统全局稳定性和对期望位置信号的渐进跟踪性能，仿真结果证实了该补偿方法对高精度运动曲线跟踪的有效性。     

指令脉冲发生器的设计

利用比率乘法器时序给出了一种新的脉冲发生器的设计方法，用可编程逻辑芯片实现这种设计，得到集成度高、可靠性好的指令脉冲发生器．满足了三轴转台对任意频率脉冲的需求．     

基于最速上升算法的超光谱图像波段选择搜索算法*

超光谱遥感数据具有的波段数目多、波段宽度窄、数据量庞大等特点,给图像的进一步解译带来困难。结合超光谱图像波段选择的具体应用,根据波段之间的相关性将整个波段划分为几个子波段,采用最速上升的特征选择搜索算法在各子波段中快速提取最优波段。为了验证本算法的有效性,分别选取JM距离、BH距离以及类内类间离散度作为评价准则,针对一幅200波段的AVIRIS超光谱图像进行分类实验,并将该方法与传统的SFFS算法进行对比。实验结果表明所采用的算法用于特征选择具有搜索能力强、分类精度高的特点,完全可以替代传统的SFFS算法     

An evolutionary particle filter based EM algorithm and its application

In this paper, an evolutionary recursive Bayesian estimation algorithm is presented, which incorporates the latest observation with a new proposal distribution, and the posterior state density is represented by a Gaussian mixture model that is recovered from the weighted particle set of the measurement update step by means of a weighted expectation-maximization algorithm. This step replaces the resampling stage needed by most particle filters and relieves the effect caused by sample impoverishment. A nonlinear tracking problem shows that this new approach outperforms other related particle filters.     

高精度加速度计重力场标定试验方法

为标定高精度(10-6)的加速度计,提出了一种在双轴转台上进行正交双加速度计标定的试验方案,建立了正交双加速度计的g2观测模型;分析了正交双加速度计的模型系数相关性,在此基础上基于D-最优试验设计方法,针对加速度计多位置试验中模型方程的特殊形式,利用信息矩阵推导出了该试验计划的解析解。仿真试验和实测数据的估计结果均表明:双表试验辨识结果的标准差较小,参数的估计精度较高,优于传统的单表试验方法,双表试验能提高高精度加速度计的标定精度。     

传统控制器实现有摩擦系统的大行程纳米定位

对于“伺服电机＋滚珠丝杠”驱动机构,摩擦、饱和和高频振动等非线性因素是实现大行程无超调高精度点位（PTP）控制的主要障碍．针对这种驱动系统,在根据刚体动力学计算得到的线性传递函数的基础上,设计了高增益PID闭环控制系统和输入滤波器来实现大行程的纳米定位．配置闭环控制系统的极点为负实轴上的多重极点．避免了摩擦力补偿和双模控制策略的使用．为了避免驱动器饱和所导致的闭环系统响应超调现象,基于数字低通滤波器设计了闭环输入信号．实验结果表明,该定位系统可以实现大行程无超调纳米精度点位控制,10nm-100mm定位响应的稳态误差不超过±5nm．     

基于扰动前馈补偿的超精密机床伺服控制技术研究

为消除超精密机床伺服系统中各种扰动力矩及系统参数波动对控制系统性能的影响,研究了基于扰动前馈补偿与反馈技术相结合的控制方法。利用扰动前馈控制器实时补偿系统中的扰动力矩,而利用常规反馈控制器保证了系统的良好的动态特性,并将其应用于实际系统中。实验表明该控制策略使系统跟踪速度信号时对各种扰动有良好的抑制能力,系统的最大稳态跟踪误差小于±20nm。     

基于减小间隙极限环的超精密机床伺服控制技术研究

通过分析超精密机床伺服控制系统的特性,得出系统中传动部件的间隙非线性环节是影响系统性能的主要原因.为补偿间隙的影响,本文提出了在不改变原有的控制器基础上,通过引入速度反馈而减小间隙极限环的方法.将该方法应用于实际系统中,得到了闭环定位时系统的最大稳态输出误差不超过±40nm的控制精度.     

高精度伺服系统的非线性校正

高精度伺服系统因为要采用衰减很大的相位滞后校正而使系统成为条件稳定系统,而由于实际系统中存在着饱和环节,使条件稳定系统在大偏差下出现不稳定,利用运算放大器的饱和特性,设计了非线性校正装置来解决这个稳定问题,介绍了系统设计原则,并用相平面结合描述函数法证明了这种具有多个非线性系统的稳定性,这样既扩大了系统稳定工作范围,又易于实现,并成功应用于伺服转台控制系统中。