基于波像差理论的光学系统评价函数

将Lu的平面对称光学系统的波像差理论与Koike定义的极紫外(XUV)光栅仪器的评价函数相结合,从而可以得到该评价函数关于光学系统参量的解析表达式。应用该评价函数优化一XUV单色仪光学系统,并运用光线追迹程序Shadow对该光学系统的优化结果进行数值成像计算和比较,证明现发展的评价函数是一种优化XUV光栅仪器十分有用的手段。     

具有隔离器功能的激光干涉仪的研究

提出了一种具有隔离器功能的激光干涉仪.既可以进行干涉测量,又具有隔离器功能,可以防止反射光回到光源,使光源保持稳定,确保了测量精度.该干涉仪由常规干涉仪和双级隔离器的结构有机的结合起来,其中某些元件合二为一,使一个元件起到双重功能的作用,同时使干涉光路和隔离光路也相互重合起来.理论分析和实验研究表明:该方案是可行的.隔离度与双级隔离器的隔离度相同,达到了48dB.该装置的干涉测量精度与一般干涉仪一样取决于激光波长,但该装置结构紧凑,简化了测量系统,实际使用更为方便.     

A fast autofocus sharpness function of microvision system based on the Robert function and Gauss fitting

For the microvision system, a new autofocus evaluation function based on the Robert function is proposed by increasing the threshold value. Compared with the traditional evaluation function, the new focus function reduces the local extreme value and increases the steepness of the focusing curve. According to the characteristics of the focusing evaluation function, the focus curve can be divided into two stages: the gentle area and the steep area. In the gentle area, there will be set a large step‐length to realize the fast search. In the steep area, the data will be fitted by Gauss method, and on the basis of the fitting results, the motor of microvision system was directly driven to achieve the focal plane and this method has been improved in real‐time and accuracy.     

机械振动信号分析中小波函数的选择

小波函数直接影响着小波分析的结果.通过对计算机小波分析离散算法的分析,研究了不同阶次的Daubechies函数对分析过程的影响,又以具体的例子展现了相应的分析结果曲线,从而提出了与传统观点不同的小波函数选择标准.该标准对于工程测试中微弱机械振动信号的提取和分析有实际指导意义,有助于减少因函数选择不当带来的误判和误差.     

城市轨道列车速度曲线预测函数控制改进算法

为有效解决城市轨道列车速度曲线跟踪控制问题,提出了一种速度曲线预测函数控制改进算法IPFC。所提出的预测函数控制改进算法选用阶跃函数和Morlet小波函数作为基函数,其依据目标速度曲线的变化程度,给出了一种预测函数控制的基函数选择策略,该策略可实现小波与阶跃基函数的切换。除此之外,给出了一种基于系统性能模糊满意度与优化因子的柔化因子非线性自适应在线调整策略,通过调整优化因子能够进一步提升跟踪控制性能。基于大连城市轨道交通12号线中旅顺新港至铁山镇的城市轨道列车速度曲线跟踪控制场景,在硬件在环实验环境下得到的实验结果表明,所提出的IPFC能够显著改善控制系统的控制性能,节能、准时、停车精确、舒适4个性能指标都有明显的改善,特别是准时与精确停车,相比广泛应用于实际的传统改进算法均大幅提升超过了55%。     

基于图像熵的自动聚焦函数研究

从图像中熵的定义出来,研究了图像熵在成像系统自动聚焦判决函数中的应用,研究发现:图像熵作为聚焦判决函数出现了两类不同的判决准则,一类是图像清晰熵小,另一类是图像清晰熵大.对不同类型测试图像的分析和计算,证实了这种非一致性的存在并分析了造成这种现象的可能原因,而且由于图像熵的峰值较小,数值仅在小数点后变化,不易找出全局最大值.在均方差判决函数的基础上,提出了条件加权均方的方法,得到了具有准则一致性的自动聚焦判别函数.实验证明:条件加权均方差判决函数在不增加运算量的前提下,可以加大函数的峰值,从而提高判决的准确性.实用中在测试条件变化不大的情况下,通过人机交互,可选用图像熵作为自动聚焦判决函数,否则优先考虑条件加权均方函数.     

Digital controller design for absolute value function constrained nonlinear systems via scalar sign function approach

In this paper, a scalar sign function-based digital design methodology is developed for modeling and control of a class of analog nonlinear systems that are restricted by the absolute value function constraints. As is found to be not uncommon, many real systems are subject to the constraints which are described by the non-smooth functions such as absolute value function. The non-smooth and nonlinear nature poses significant challenges to the modeling and control work. To overcome these difficulties, a novel idea proposed in this work is to use a scalar sign function approach to effectively transform the original nonlinear and non-smooth model into a smooth nonlinear rational function model. Upon the resulting smooth model, a systematic digital controller design procedure is established, in which an optimal linearization method, LQR design and digital implementation through an advanced digital redesign technique are sequentially applied. The example of tracking control of a piezoelectric actuator system is utilized throughout the paper for illustrating the proposed methodology.     

实现三轴联动电火花机床仿铣加工刀具补偿的新方法

这里根据笔者在开发一套三轴联动电火花机床的数控系统软件，该控制软件具有C功能刀具半径补偿，为了达到这一功能，笔者采用了矢量计算法来实现仿铣加工刀具补偿功能，屏弃了传统的通过三角函数的计算方法来实现刀具补偿的功能。此方法具有简单，运算精度高，可用于电火花加工机床的CNC系统中。     

基于一类Daubechies小波自相关函数的研究

讨论了一类Daubechies小波自相关函数的基本性质,着重对Daubechies尺度函数的自相关函数的插值分析做了仔细研究,得出了关于Daubechies小波尺度空间中的若干结果,并将其进一步推广.     

基于隐马尔可夫模型的产品功能模块实例选取方法

为使产品概念设计达到最优化设计的目的,提出了一种基于隐马尔可夫模型的模块化产品功能模块的实例优化选取方法.通过定义产品功能模型的三种最基本构成方式,将产品功能模型转换成统一的串联功能模型形式.利用隐马尔可夫模型建模产品功能模块的实例选取过程,并借助模块实例的相关信息完成隐马尔可夫模型中各参数的实例化.最后,采用Viterbi算法实现模型的求解,找出一组使产品性能(可靠性)最优的功能模块实例组合,并通过实例验证了方法的有效性和合理性.     

Fitting the momentum dependent loss function in EELS

Momentum dependent inelastic plasmon scattering can be measured by electron energy loss in a transmission electron microscope. From energy filtered diffraction, the characteristic angle of scattering and the cutoff angle are measured, using a thin film of aluminum as a model test. Rather than deconvolving the data (as done in previous works), a fitting technique is used to extract the loss function from angular resolved spectra, starting from a simple model simulation. Microsc. Res. Tech., 2010. © 2010 Wiley‐Liss, Inc.     

带自调整函数的模糊控制器在直流电机调速系统中的应用

提出一种带自调整函数的模糊控制器与二元函数的Lagrange插值算法相结合的控制算法,并将该算法应用于直流电机调速系统。自调整函数为指数函数,根据控制对象的具体情况和要求的不同,自调整函数中各参数可通过键盘进行调试。插值算法采用分片双二次Lagrange插值算法,调速实验结果表明了该控制算法的合理性和有效性。     

显微镜自动粗调焦的TennenGrad改进算法

提出了使用Sobel算子或Laplace算子做卷积,对图像像素点进行绝对值相加的TennenGrad改进算法,以及Laplace改进算法,和几种已有评价函数进行分析比较。为了判断粗调评价函数的优劣,对评价函数的判断准则进行了逐一分析,并且将平滑性、高效率、强壮性作为最主要的衡量标准。在搭建的显微镜粗调实验系统中,对较为复杂的MEMS器件-微加速度计进行粗调成像。另外,对显微成像系统的调焦策略进行分析研究,提出并比较分析了3种调焦策略,其中n点灰度比较策略是较优的策略。实验处理结果表明,改进的TennenGrad算法具有最优的粗调特性,调焦范围较大,达到了210 μm;调焦分辨率高,达到7 μm,同时调焦图像显示出曲线变得更加平滑,曲线部极值点由5个减为0个。     

图像调焦过程的清晰度评价函数研究

自动调焦是一类建立在搜索算法上的调焦方法,它通过计算机编程对不同对焦位置所成像的清晰度进行评价,利用正确对焦时图像最清晰这个特征找到正确的对焦位置。判断图像对焦与否是通过图像清晰度对焦评价函数/调焦状态评价函数(调焦判定函数)来衡量的。利用每一个调焦判定函数对包含了一组模糊和清晰图像的序列图像进行处理,可以得到对应于相应判定函数的调焦曲线,利用曲线可以非常直观地分析判定函数的性能。结果表明,灰度梯度函数具有比较稳定的调焦特性。     

曲柄摆杆型六杆全程函数机构的综合

以主动曲柄和从动摆杆间的给定运动关系为基础,通过引入二自由度五杆机构及其连杆铰接点曲线,提出了六杆函数机构的轨迹逼近-函数插值轮换综合法。     

调焦系统中数字图像清晰度评价函数的研究

为了实现基于数字图像处理的自动调焦技术,采用准确有效的图像清晰度评价函数是其实现的关键.通过实验分析比较了梯度函数、频谱函数和熵甬数在自动对焦技术中的作用,并研究了各评价函数在实验平台下所表现出来的性能和特点.研究结果表明,Tenengrad函数、Brenner函数和平方梯度函数在焦平面附近具有变化趋势明显和灵敏度高的...     

一类基于三角混合函数的插值曲面

从三角函数出发,构造了一类基于三角函数的混合函数—T-混合函数.在此基础上讨论了插值曲面的生成方法,并给出了实例。     

基于熵函数与离差最大化的客观赋权法研究

针对大型机械设备安全评价中评价指标客观权重随加权方法的选择而变化的问题,提出一种基于熵和评价对象离差最大化的客观综合赋权模型。该模型将不同客观赋权法得到的权重向量视为指标真实客观权重向量的离散随机变量,将权重系数定义为权重系数的概率函数的随机变量,考虑不同客观加权方法得到的权向量的不确定性和实际目标权向量的一致性要求,基于熵函数获取权系数的约束方程;针对权重与对象评价值的关系,将评价对象离差的最大化作为上述权重系数约束函数的补充,构建客观综合赋权模型,使获取的指标客观权重仅与其携带的原始信息相关,极大的提高了大型机械设备安全评价的客观性。算例验证了该模型的合理性和有效性。     

动态系统施力函数的识别与控制概论

动态系统施力函数的识别与控制（ＩＣＦＦ）是一个既“老”又“新”的课题。说它“老”是因为机械动力学产生之日起,它就存在;说它“新”是因为迄今为止仍未得到深入的研究。随着现代科学技术的发展,如计算机控制技术、智能控制技术、传感器技术和频谱分析技术的日益成熟,已经有条件对ＩＣＦＦ进行深入研究,而且面对工业化生产再也不能回避研究这一类课题。本文综述了ＩＣＦＦ的研究现状,初步分析了施力函数性质对动态系统响应的影响,给出了八种可用于ＩＣＦＦ的研究方法和途径。