高可靠性工业控制系统的设计及实现

以锅炉控制为对象，设计并实现了一个具有较高实用价值的可重组双模测控系统，该系统具有故障自动检测，自动恢复，自动切换，系统重组等功能，重点讨论了系统比较，同步，重组控制机构及其故障检测算法。     

具有输入饱和因子的广义系统BIBO稳定性控制

针对实际控制系统中普遍存在的饱和非线性现象，讨论了一类具有输入饱和因子的广义系统BIBO稳定性控制问题，借助于大系统分解定理，对具有输入饱和因子的广义系统进行综合，首先给出闭环系统状态轨线的解析表达式，利用范数不等式性质，基于Bellman-Gronwall's inequality定理，导出闭环系统BIBO稳定的判别条件，并给出相应的控制器设计算法，所给算法克服了以往结果在控制律设计过程中需要人为设定参数，不断试凑，具有盲目性的不足，结合实际控制系统中饱和非线性具有扇形特性的特点，本文提出了改进的方案，最后给出了数值例子，以验证所提出方法和有效性，并对该领域的进一步研究进行展望。     

基于人工神经网络的非线性系统辨识

人工神经网络是一个非线性动力学系统，具有自适应、自组织、自学习等功能。本文利用人工神经网络具有表达任意非线性映射的能力，对非线性系统进行系统辨识。仿真结果表明，该方法是可行的，计算精度高。     

22 光传飞行控制技术

美国空军实验室（AFRL）正在开发光传飞行控制系统，与传统的电线系统相比，这种系统具有重量轻、体积小、所需维护少，以及抗电磁干扰等特点。AFRL开发的光传飞行控制技术无需使用电线，因此，具有天然的抗电磁干扰能力，在没有屏蔽保护的条件下，也可提供与传统的电线传导系统同样的飞行控制能力。     

基于神经网络的自适应控制

在常规模型参考自适应控制器基础上采用神经网络作为辨识器和控制器，组成模型参考神经网络自适应控制系统。利用神经网络的优点弥补传统自适应方法的不足，使系统具有更强的鲁棒性。仿真结果表明，该系统比传统模型参考自适应系统具有更好的稳定性和更快的响应速度。     

Lorenz系统的动力学特性及对称特性

对Ｌｏｒｅｎｚ系统的不动点进行了深入研究，对Ｌｏｒｅｎｚ吸引子的对称性和周期性作了分析讨论，针对Ｌｏｒｅｎｚ系统微分方程特点，研究采用了迭代图形方法和数学分析方法，结果表明，Ｌｏｒｅｎ系统不仅具有动力学特性，还具有对称性和周期性，特别，文章首次给出一组新的有关Ｌｏｒｅｎｚ系统的对称图形和周期图形。     

基于模型简化法的含有随机时延的 多智能体系统一致性研究

讨论具有随机时延的一阶多智能体系统的一致性问题.首先利用模型简化法，将具有随机时延的多智能体系统简化为一个非时延系统.然后设计一个通信协议，实现简化后的系统的一致性，从而使原系统达到一致性.最后通过一个数值仿真验证了方法的有效性.     

杂波背景下硬限幅脉冲压缩系统恒虚警性能分析

通常认为，硬限幅脉冲压缩加非相干积累系统自身具有恒虚警性能。通过对这一系统的恒虚警性能的理论分析，指出系统具有恒虚警性能是有条件。     

高校综合信息统计管理系统

本文介绍了高校综合信息统计系统的设计思想和系统功能，阐明了该系统的特征，实际应用表明，该系统性能优良，具有应用推广价值。     

基于加权最小二乘的双线性系统的自适应控制及其应用

本文对一类双线性系统，用加权最小二乘辨识方法建立了自适应控制算法，该算法适用于非最小相位系统，且具有大范围渐近收敛和稳定的性质。从谷氨酸结晶过程的ｐ值控制实验表明，本文算法具有良好的控制效果，比非线性ＰＩＤ控制具有更高的控制质量．     

某固体发动机内表面缺陷检测系统设计

本文在深入研究现有各种物体表面缺陷检测技术的基础上,设计出了一套以数字图像处理技术与模式识别技术为基础,采用内窥镜对固体发动机内型面缺陷进行检查的完整系统。系统由硬杆光学内窥镜、数字CCD摄像机、图像采集卡、内窥镜镜头位置检测、工控机和图像采集处理软件、系统工作软件等组成。     

工业电视摄像机在钢管质量检测中的应用

本文介绍了一种在工业中检测细长钢管内表面质量的光电检测设备。该设备利用工业电视摄像机来提取被检测钢管内表面的图像信息，以IBM－PC／AT486机作为控制与图像处理系统，主要用于各种细长钢管内壁疵病的实时自动检测。     

适于大视场空间相机应用的高性能ADV212控制器

针对现有基于ADV212压缩系统的ADV212控制器难以满足空间TDICCD相机的应用,提出了一种适于大视场空间TDICCD相机的高性能ADV212控制器。首先,分析了ADV212工作原理,结合CCD数据特点,提出了Custom-specific模式工作机制,在该机制下,使用乒乓操作的SDRAM构造图像帧,并以流水线作业的方式实现单片ADV212处理5通道CCD数据。最后,使用地面检测设备对ADV212控制器进行了试验验证。结果表明,ADV212控制器能快速稳定地工作,压缩一帧图像仅需7.68 ms。在压缩比指标2:1～32:1内,PSNR均在30 dB以上,在正常工作压缩比为1 bpp时平均PSNR提高了2.49 dB。该控制器满足了空间相机压缩系统的应用。     

Research on a New-style Visual Sensor for Measurement

First,the constitution of traditional visual sensor is presented.The linear camera model is introduced and the transform matrix between the image coordinate system and the world coordinate system is established.The basic principle of camera calibration is expatiated based on the linear camera model. On the basis of a detailed analysis of camera model,a new-style visual sensor for measurement is advanced.It can realize the real time control of the zoom of camera lens by step motor according to the size of objects.Moreover,re-calibration could be avoided and the transform matrix can be acquired by calculating,which can greatly simplify camera calibration process and save the time. Clearer images are gained,so the measurement system precision could be greatly improved.The basic structure of the visual sensor zoom is introduced,including the constitute mode and the movement rule of the fixed former part,zoom part,compensatory part and the fixed latter port.The realization method of zoom controlled by step motor is introduced. Finally,the constitution of the new-style visual sensor is introduced,including hardware and software.The hardware system is composed by manual zoom,CCD camera,image card,gearing,step motor,step motor driver and computer.The realization of software is introduced,including the composed module of software and the workflow of measurement system in the form of structured block diagram.     

Research on a New-style Visual Sensor for Measurement

First, the constitution of traditional visual sensor is presented. The linear camera model is introduced and the transform matrix between the image coordinate system and the world coordinate system is established. The basic principle of camera calibration is expatiated based on the linear camera model.On the basis of a detailed analysis of camera model, a new-style visual sensor for measurement is advanced. It can realize the real time control of the zoom of camera lens by step motor according to the size of objects.Moreover, re-calibration could be avoided and the transform matrix can be acquired by calculating, which can greatly simplify camera calibration process and save the time. Clearer images are gained, so the measurement system precision could be greatly improved. The basic structure of the visual sensor zoom is introduced, including the constitute mode and the movement rule of the fixed former part, zoom part, compensatory part and the fixed latter part. The realization method of zoom controlled by step motor is introduced.Finally, the constitution of the new-style visual sensor is introduced, including hardware and software. The hardware system is composed by manual zoom, CCD camera, image card, gearing, step motor, step motor driver and computer. The realization of software is introduced, including the composed module of software and the workflow of measurement system in the form of structured block diagram.     

微光视环境的CCD成像系统设计

本课题主要利用多参数可控电子倍增CCD成像系统来实现对微光图像的采集,经计算机发送的指令来控制相机多种参数以及多种工作模式,完成对电子倍增CCD传感器芯片的参数测试与处理,来获取所需的供电稳定、噪声小、图像好的图像数据。     

焊缝视觉跟踪系统中标定算法的研究

针对TIG焊焊缝视觉跟踪系统的标定问题,基于光学成像的几何原理,通过CCD摄像机获取焊接区熔池图像,经图像处理后,将其转化成图像目标坐标矩阵,以转换后的目标矩阵为初始矩阵,确立了一种可以完成4种坐标相互转换的数学模型,以此数学模型可以完成三维世界坐标与二维图像坐标之间的相互转换．将研究结果应用于铝合金TIG焊过程的质量控制,保证了焊接过程的稳定,实现了对铝舍金TIG焊焊缝成型的良好控制．     

基于皮秒扫描相机的激光雷达成像系统研究

讨论一种新型激光雷达成像方法,建立以皮秒条纹管相机为接收器的激光雷达成像系统.该系统采用皮秒钇铝石榴石(yttrium aluminium garnet,YAG)激光器作为激光源,通过可调延时器和标准具对条纹管相机的扫描速度和非线性进行标定.结果表明,该系统中皮秒条纹管相机的时间分辨率优于2 ps,非线性小于2%,具有时间分辨率高、测量时间短和光谱测量范围宽等特点.用该系统对不同距离两物体进行成像实验,理论计算出两物体的距离差与实际距离差较接近,从而验证了采用该系统进行激光雷达成像的可行性.为基于皮秒扫描相机的激光雷达成像系统的建立提供了理论与实验依据.     

一种基于数字图像的空间测距算法及仪器研发

根据相机小孔成像原理,建立基于数字图像的空间测距数学模型,利用双目相机采集被测物在空间坐标系的平面图像信息(像素坐标),标定相机内外部参数,确定像素坐标系、图像坐标系、相机坐标系和世界坐标系之间的关系,通过平面图像上的像素坐标计算被测物两点之间的空间距离。按照便携式、低功耗、兼容性的原则,研制基于数字图像的空间测距仪器,设计仪器的图像采集、数据传输、数据交换、数据处理模块。实验证明基于数字图像的空间测距仪器的测量误差小于1%,在机器人视觉、非接触工程测量、智能制造等领域具有广泛的使用价值。     

新型双目相机运动控制系统设计

双目相机运动控制系统的小型化和快速化对双目立体视觉技术的发展和应用有着重要的研究意义。本文基于三维重建理论,以高性能的FPGA为控制核心,设计了一种新型双目相机运动控制系统。该系统利用FPGA实现双目相机的图像采集、压缩及处理功能,并通过WIFI模块将处理后的数据发送给计算机,在计算机上完成图像的解压缩、三维重建和显示,同时再利用WIFI模块向FPGA发送相机运动的控制命令,以便相机以最佳视角观测目标。本系统方案合理易行,结构简单,是一种新型简便的双目相机运动控制方式。