基于α阶逆系统的两自由度主被动磁悬浮转子解耦控制

针对主被动磁悬浮控制力矩陀螺(CMG)磁轴承两径向平动自由度之间存在较强耦合的问题,提出采用α阶逆系统方法对主被动磁轴承系统进行解耦控制。首先,根据主被动磁轴承的结构特点,建立了主被动磁悬浮转子径向通道平动力模型以及动力学模型;利用上述模型分析了两径向自由度之间的耦合特性,并对系统进行可逆性分析,得到了原磁轴承系统的α阶逆系统模型。然后,将原系统与α阶逆系统组合得到二阶积分线性系统,利用最优控制器实现闭环控制。最后,对本文方法进行了仿真及实验。结果表明,当x向有40μm位移阶跃和18μm幅值的正弦干扰时,利用本文方法可将y向位移跳动控制在PID控制方法的13.6%和17.9%,实现了主被动磁悬浮转子两径向平动通道之间的解耦控制。     

基于一般紧支撑小波的一类动态多尺度系统最优估计算法

This paper addresses the problem of dynamic multiscale system (DMS) estimation. Research achievements in the related area have been reported in the literature, but they either rely on the assumption of stationarity of the observed process or are difficult to be implemented. In this paper, a model of DMS that meets the requirements of the standard discrete time Kalman filtering is built and is realized by general compactly supported wavelet. The introduction of the state space projection equation and the augmentation of measurement equation are a major part of the novelty in our work. A theorem on the optimal filtering output at each scale is put forward. Experimental results are given to verify our methods0 superior performances.     

基于改进遗传算法的敏捷卫星姿态路径规划

针对基于双框架控制力矩陀螺(DGCMG)的敏捷卫星姿态快速机动控制问题,提出一种改进的遗传算法进行基于DGCMG的敏捷卫星的姿态路径规划。根据敏捷卫星姿态机动的特点,采用启发式方法生成初始种群,从而提高算法的搜索效率;同时,以DGCMG消耗的能量作为适应度函数,保证DGCMG远离奇异状态;并对星体角速度及其角加速度提出平滑变异算子以保证卫星的星体角速度和指令力矩平滑。仿真结果表明:在控制输入有界、执行机构饱和、奇异测度约束和星体角速度限制等多种约束下,改进的遗传算法能够规划出满足机动能力指标且能量较优的有效路径。     

一类动态多尺度系统融合估计算法的分析

为了进一步认识基于状态空间投影的一类动态多尺度系统的融合估计算法本质,本文对该算法进行了分析．首先,将该融合估计算法和在最细尺度上直接进行卡尔曼滤波的算法性能进行了比较,并用仿真进行了验证．结果表明,在最细尺度上,融合估计效果比直接进行卡尔曼滤波的效果好．其次,从计算过程和计算量方面,与一般的时间配准方法进行了对比分析．结果表明,该融合估计算法用比较严谨的数学模型代替了时间配准,可以在每个尺度上获得基于全部观测信息的最优估计,但计算量比时间配准方法大．本文的研究为基于状态空间投影的一类动态多尺度系统的融合估计算法的实际应用奠定了基础．     

一种基于投影的小波矩及其在图像识别中的应用

该文提出了一种基于图像投影的小波不变量算法。首先将图像投影到一维空间,然后引入一种平移和比例不变自适应一维小波变换,利用该变换获得图像的平移和比例不变特征。由于图像的旋转导致特征矩阵发生行之间的循环平移,该文利用奇异值分解进行研究,得到的奇异值向量具有图像的3个不变性。实验分析表明,本文方法具有较好的图像识别效果。     

基于M 带小波的动态多尺度系统融合估计

研究一类动态多尺度系统的融合估计方法，这类系统具有已知的动态系统模型约束，由具有不同采样率的多个传感器独立观测，传感器的采样率以M(M 2)倍递减. 用M 带小波变换来拟合状态在各尺度空间的投影关系，建立了满足标准卡尔曼滤波条件的系统模型. 进行卡尔曼滤波后，可以获得系统状态最优估计值. 仿真结果验证了该动态多尺度系统融合估计算法的有效性.     

液-固挤压复合材料有限元模拟中的关键技术问题处理

液态浸渗挤压是一种金属基复合材料成形新工艺。通过对模拟过程中关键技术问题的处理，首次利用刚塑性有限元法对其应力应变场进行了模拟，给出了液－固挤压过程的等效应变、应变率和应力的等值线图及网格变化图。实验结果与模拟结果的比较表明，本对关键技术问题的处理是正确的，从而为该工艺的生产应用奠定了理论基础。     

液-固挤压复合材料管材成形过程中温度场的有限元分析

建立了液－固挤压复合材料管材成形过程的非稳态温度场的有限元数学模型。开发了相应的模拟软件。对复合材料管材成形过程的温度场进行了模拟研究。得到了成形全过程的温度场分布图。依据该图可以预测管材成形质量。结合实验分析了影响管材成形质量的内在原因。模拟结果与实验结果吻合较好。为深入了解金属的流动规律和合理选择工艺参数奠定了理论基础。     

基于FPGA的ARM与CAN控制器的接口设计与实现

卫星姿轨控系统CAN总线的设计与实现是基于CAN总线的卫星控制系统实现的关键技术之一;本文分析了ARM处理器AT91 RM920.和CAN控制器SJA100.的接口信号及时序,设计了基于现场可编程门阵列FPGA的ARM处理器与CAN控制器之间的接口电路,并给出了详细的软硬件实现方法,最后,在卫星姿轨控下位机原理样机中实现了该接口方案;测试结果表明,该接口能够实现CAN总线在不同波特率下的通信,性能可靠,扩展性强,满足了姿轨控计算机两路CAN总线冗余备份的要求,为其它系列处理器外扩地址数据线复用接口提供了参考.     

基于双谱不变量的图像识别研究

提出了一种基于双谱变换的图像识别方法。为降低计算的复杂性,利用Radon变换将图像数据变换到一维空间,通过计算投影数据的双谱构造出具有比例和平移不变性的特征。提出了一种基于循环相关的旋转不变性算法以使得该算法具有真正的不变量特性,该文还提出了一种改进的整体平均算法,使得该不变量计算速度大为提高,通过仿真分析与讨论,指出了该算法的有效性。