高炮对超高速目标射击死界与射击时限的研究

针对文献[2]提出的相关问题与结论，本文研究了高炮在针对高速、超高速目标的射击过程中，射击死界与目标飞行速度、高炮最大跟踪角速度之间的关系，并探讨探测器最远发现距离对有效射击区域的影响。首先以某型高炮为实例，分别给出了射击死界随目标运动速度、高炮最大跟踪角速度的变化趋势，以及高炮实际火力有效作用区域随探测器最远发现目标距离的变化趋势。然后应用弹头飞行时间曲线说明了高炮至少具有的最小射击时间。结果表明，增大探测器最远发现目标距离与提高高炮最大跟踪角速度，可以有效地增大有效射击区域和有效射击时限区间，提高高炮的作战能力。     

光电跟踪中实时视频对象分割算法

光电跟踪系统研究中难点的问题是实时跟踪目标.针对光电跟踪系统所跟踪的空中目标在视频序列中的特性,将整个跟踪过程划分为远距离段、航前(后)段、航捷段.然后对远距离航段,采取一种弱小目标的动态规划检测算法,及时发现并跟踪目标;在航前(后)段,采取一种基于自适应双波门的视频对象分割算法分割出运动目标,计算出目标形心与跟踪物镜的角偏差,以偏差作为光电跟踪伺服系统的输入信号,驱动跟踪器跟踪目标;在航捷段,将每帧视频变换为一组分辨率从高到低类似金字塔式的分层框架,对目标采取从粗到细的方式进行分割,以实现视频对象占据大部分视窗时的目标快速、准确分割.通过实例验证了所提出的算法的有效性.     

PI控制中衰减度与H∞指标的相容性

研究n阶线性定常系统在PI控制下衰减度与H∞指标的相容性问题.首先基于D-分割法和边界穿越定理,分别推导了描述PI控制器参数稳定域边界、PI控制器满足期望的衰减度指标的参数边界和期望的H∞指标的参数边界的解析表达式.再应用满意控制思想,对上述期望指标的相容性进行了分析,给出了相容指标较好的取值范围.当上述两类指标相容时,可以迅速得到整个PI控制器相容性解集(满意解集).用一个算例说明了所提出的设计方法的有效性.     

快速协方差交叉融合算法及应用

针对分布式传感网络系统中存在互协方差未知的情形, 融合系数的科学设计对于融合性能至关重要. 本文以各节点估计方差矩阵逆的迹的倒数作为计算融合系数的中间变量, 设计了一种序贯快速协方差交叉融合算法, 可以显著减少各个融合节点的计算量, 能够保证各融合节点融合结果相同. 在给定系统的误差方差上界约束与优化指标前提下, 该融合算法结合粒子群优化算法, 能够给出对分布式系统中各个节点的传感器精度要求. 工程实践中, 可为传感器的选型提供理论依据. 最后, 给出了一个分布式网络传感器精度选型的算例及快速协方差交叉融合算法在雷达网中的应用实例.     

不完全量测下基于事件触发机制的面目标跟踪系统CRLB

面目标跟踪系统状态估计问题中,附加的强非线性面目标扩展测量会增加系统的通信量和估计中心的计算量.为此,基于工程应用,提出一种不完全量测下的事件触发机制来控制面目标测量传输.从理论上推导了事件触发机制下面目标跟踪系统的理想（枚举）克拉美罗下界（Cramer-Rao lower bound,CRLB）和统计意义下的CRLB,该统计意义CRLB为理想CRLB的下界,计算复杂度远小于理想CRLB,便于工程应用.典型测试航路下的仿真结果表明:不完全量测下,面目标跟踪系统CRLB明显小于传统质点目标跟踪系统CRLB;同时,利用所提事件触发机制,可在大幅减少面目标跟踪系统通信量的同时保证系统的最优估计性能.     

AVR励磁系统主导极点配置PID控制器设计

给出了一种基于改进型主导极点配置的自动电压调节器(automatic voltage regulator,AVR)励磁系统的PID控制器设计方法.首先将对AVR系统的时域指标转化为对主导极点的要求,引入前置滤波器后,运用根轨迹法将后续闭环主导极点配置在复平面期望区域之内,得到满足要求的KP值区间.以一定步长扫描该KP值区间,得到满足期望最大灵敏度指标的KP值子区间.在子区间中选取合适的KP值,利用所给出的解析表达式,得到PID控制器的另外两个参数和前置滤波器参数,实现对AVR系统的动态响应速度和超调量指标的折中处理.仿真结果表明,本方法得出了AVR系统的性能满足期望指标要求,可与典型智能进化算法得出的性能相媲美.     

模糊化模型概率的IMM-SUPF机动面目标跟踪

为了提高跟踪系统对水面机动目标的跟踪能力,本文将水面目标建模为椭圆形面目标,提出一种基于交互多模型(interacting multiple model, IMM)算法的机动面目标跟踪方法。首先,利用现代高分辨率雷达获得的面目标扩展测量,给出了基于面目标的跟踪测量方程。其次,将强无迹粒子滤波(strong unscented particle filter, SUPF)算法引入到IMM中得到IMM-SUPF。该SUPF利用强跟踪无迹卡尔曼滤波(strong tracking unscented Kalman filter, STUKF)产生粒子建议分布。由于STUKF采用渐消因子调整UKF的状态模型协方差和观测模型协方差的比例,使得建议分布更符合真实状态的后验概率分布,从而提高了IMM算法中子模型滤波器的估计精度。最后,基于模糊隶属度函数对粒子的模型概率进行模糊化,从而在提高真实模型滤波器中粒子模型概率的同时减小非匹配模型滤波器中粒子模型概率,进而提高了IMM算法的估计融合精度。Monte-Carlo仿真实验表明,相比于传统的基于质点目标的IMM-UPF算法,文中所提的基于面目标的IMM算法跟踪精度更高,且所提算法的误差超调量更小,收敛更快。此外,所提面目标IMM算法的跟踪精度也要高于面目标IMM-UPF算法。针对水面机动目标跟踪问题,不同于传统的质点目标IMM算法,文中将水面目标建模为椭圆形面目标,并利用面目标扩展测量信息设计了模糊化模型概率的IMM-SUPF算法。该算法进一步提高了跟踪系统对水面机动目标的跟踪能力。     

校准检定用高精度电压暂降发生器的实现

精度高、易实现、相对经济的电压暂态信号发生器对于工程应用中研究电压暂态检测算法有着重要作用。文中介绍了一种基于波形信号发生器加线性功率放大器的电压暂态发生器的设计方案。通过对传统的设计方法进行改造,设计了双DDS结构的波形发生器,并提出了在线分段幅值校准思想,可产生叠加谐波、相位跳变等特定情况的暂态测试信号。通过实验实测分析,所研制的样机产生的电压暂降测试信号,其幅值、持续时间和相位等性能指标可校准检定国家标准中A级电压暂降测量仪器。     

Design of PID Controllers System with Multiple of Anti-aircraft Artillery Servo Performance Specifications

A novel design method for determining the proportional-integral-derivative（PID） controller gains of an anti-aircraft artillery servo system with multiple performance specificauons based on a particle swarm optimization （PSO） algorithm is proposed. First, a performance criterion evolution function combined with the system maximum displacement settling time, rise time, overshoot, steady state error, constant velocity tracking error and sine wave tracking error is defined. Second, the optimization problem of PID controller parameters and the searching procedure of PSO algorithm are constructed. Finally, the optimal or near optimal PID controller parameters are fast and easily obtained by solving the above optimization problem on the given controller parameter space following the PSO searching procedure. The simulation results show the effectiveness of the proposed controllers.     

参数不确定时滞系统的鲁棒P ID 控制

提出一种简单而有效的参数不确定时滞系统鲁棒PID控制器设计方法．通过在kp-ki平面上绘制稳定边界线,确定稳定的PID控制器参数区域;推导了一阶不稳定时滞系统PI控制器和PID控制器的存在性条件;基于推广到时滞系统的棱边定理,确定所有鲁棒PID控制器参数集．仿真实例表明了该方法的优越性．