压缩感知的天文图像去噪算法

针对压缩感知迭代收缩阈值算法在图像处理中存在收敛速度慢和去噪性能差的缺陷,提出了一种改进的高性能迭代收缩阈值天文图像去噪重建算法.首先,使用经典最速下降法中的BB线性搜索步长算子加快迭代收缩阈值算法的收敛速度;其次,为了进一步提高重构天文图像的质量,在传统Visu Shrink收缩阈值的基础上,提出一种下降Visu Shrink收缩阈值对图像信息进行筛选;由于阈值去噪方法在迭代重建的过程中会导致重建的图像中出现伪吉布斯效应,最后采用循环平移的方法在每次迭代过程中对获取的重建图像进行调整.多次的试验结果表明,与传统的压缩感知迭代收缩阈值算法相比,所提出的算法不仅能够获得较优的去噪性能和较快的收敛速度,同时可以有效地保护天文图像的特征和纹理等细节信息.此外,当选取的压缩采样比较低时,本算法也可以获得相对较高的峰值信噪比和视觉质量,进一步验证了本算法在天文图像去噪中的有效性.     

核动力堆热功率跟踪系统的动态矩阵控制研究

动力堆控制系统是一个带不确定参数及干扰的复杂性非线性系统,采用常规的古典控制很难保证其热功率精确跟踪负荷的变化。本研究工作利用系统单位阶跃响应序列建立了一种非参数模型,并应用动态矩阵控制原理提出了一种动力堆热功率跟踪数字控制新方法。该方法跟踪调节性能好、鲁棒性强、能消除可测干扰。通过仿真检验和调试证明了该方法的正确性和有效性,并实现了热功率一负荷的高精度匹配。     

基于反馈补偿的扑翼微型飞行器姿态跟踪控制

为解决扑翼微型飞行器姿态控制问题，给出了其姿态控制系统的数学模型，并提出了一种新型连续状态反馈跟踪控制器．通过对扑翼微型飞行器动力学模型分析可知，姿态控制系统是一个多输人多输出的二阶非线性系统，其包含不确定性、多变量参数耦合及各种干扰．为此提出了一种积分反馈补偿策略，只要外部干扰和参数不确定性的微分上界已知，则可对其量值进行在线辨识和实时补偿，从而对姿态变化实施有效跟踪．分析了系统的李亚普诺夫稳定性，得出了辨识跟踪结果并进行了仿真研究，仿真结果证实了所提方法的有效性．该研究具有较大的理论价值和实用价值．     

一种变结构自适应空间拦截导引规律设计

在假设导弹和目标的相对距离及相对速度可测的前提下,设计了一种变结构自适应空间拦截导引规律.这种导引规律只要求目标加速度的变化范围已知,对目标的加速机动以及强非线性因素的影响具有很强的适应性.通过计算机数值仿真验证了导弹与目标的相对视线角的变化率最终趋向于零,导弹与目标的相对距离也趋向于零.数值仿真验证了所设计的导引规律的正确性和有效性,为机动目标空间拦截先进导引规律的研究提供了理论参考.     

航天器编队飞行自适应协同避碰控制

为解决航天器编队飞行系统中存在通信时延、参数不确定的跟踪问题,并实现避免碰撞的控制目标,基于编队航天器的相对运动非线性动力学模型和势函数方法,对航天器编队飞行系统的自适应协同避碰控制方法进行了研究. 首先,在全状态反馈控制的情况下,提出了一种对通信时延和参数不确定具有鲁棒性的自适应协同避碰控制律;其次,进一步考虑速度信息不可测量的情况,通过引入一种新型滤波器设计了无速度测量的自适应协同避碰控制律,使得编队航天器实现对期望轨迹的跟踪,同时能够保证航天器编队飞行系统中航天器在安全区域飞行,避免发生相互碰撞. 最后,针对全状态反馈和无速度测量反馈的情况分别分析了航天器编队飞行闭环系统的Lyapunov稳定性,显著增强了闭环系统对通信时延和参数不确定的鲁棒性.结果表明,所设计的两种自适应协同避碰控制律可以有效地保证编队飞行航天器对期望轨迹的跟踪,且系统可以实现避免碰撞的编队飞行任务.     

航天器姿态跟踪系统自适应滑模控制

针对刚体航天器存在外部有界干扰问题,结合自适应控制方法和滑模控制方法的优点,提出并设计了自适应滑模控制器。由于引入自适应律可以实现对外部干扰的在线估计,提高了控制律对外部干扰适应能力,体现了用自适应滑模方法设计的控制器对外部干扰的鲁棒性。将经典滑模控制器中的符号函数用双曲正切函数替换,消除了系统产生的抖振。最后将设计的控制器应用于航天器姿态跟踪控制中,并用Lyapunov稳定性理论分析了闭环系统的渐进稳定性,仿真结果表明该方法对系统外部干扰的影响具有良好的鲁棒性,设计的该控制策略可以实现高精度航天器姿态跟踪控制。