小型飞行器机载计算机的余度设计技术

针对小型飞行器的特殊使用环境，从余度数目，余度级别，余度结构及余度管理策略等方面提出机载计算机余度设计原则，并以某机载计算机为例，给出功能模块级双余度系统的具体实现方法，在多种小型飞行器的几百小时飞行中，无论是姿态平稳度，控制精度，还是可靠度、都取得了较好的效果，实践证明，该方法有铲地解决了小型飞行器机载计算机体积小、重量轻、成本低，电磁环境复杂和可靠性指标高之间的矛盾，设计思想也可以应用在其它机载设备中。     

高空长航时无人机飞控机容错技术研究

高空长航时无人机对飞行控制计算机提出了高可靠性要求,使用余度容错飞控计算机是提高安全可靠性的重要途径之一。从系统的可靠性指标出发,兼顾系统体积、重量、成本和余度管理方式,提出了一套结合通道自监控和比较监控双因子的飞控计算机方案,该方案规避了n模冗余结构表决器单点故障的缺陷,满足无人机高可靠、低成本、扩展性强等要求;针对高空长航时无人机多等级余度飞控系统,提出一种基于核心参数完整性的通道有效性方法,该方法中主备传感器可靠性模型由整机余度模型优化为分级余度模型。最大限度的提高系统的资源利用率,有效提高飞控计算机的容错能力,同时也提高了传感器子系统的可靠性。运用故障注入技术对飞控系统进行测试,试验结果表明该方法能够有效提高系统故障覆盖率和故障隔离率。     

双余度高压无刷直流电机有限元分析

针对多电飞机的快速发展,设计了基于270 V的双余度高压无刷直流电机。根据双余度高压无刷直流电机的结构特点,建立了双余度高压无刷直流电机的数学模型,推导了双余度工作时的转矩计算公式。建立了双余度高压无刷直流电机的电磁场模型,并利用magnet对其进行了电磁场仿真,对比分析了单绕组工作时与双余度工作时的反电势、转矩、转速等。并建立了双余度高压无刷直流电机的磁热耦合分析模型,对其双余度工作时的热场进行了仿真。仿真结果表明:双余度高压无刷直流电机在运行过程中,可以达到与单绕组工作时相同的动态特性,转矩为单绕组工作时的2倍,且大大提高了系统的可靠性。     

双余度永磁无刷直流电机磁-热耦合分析

文章针对永磁无刷直流电机中常见的绕组故障,将余度技术引入到无刷电机设计中来,设计了双余度永磁无刷直流电机,它采用2种定子绕组方式,包括同槽嵌放和隔槽嵌放2种结构.根据永磁无刷直流电机的电压平衡方程式,推导了2种结构下的双余度永磁无刷直流电机电压、转矩方程.建立了2种双余度无刷直流电机的电磁场模型,设置了2套独立的控制电路,并利用magnet对其进行了电磁场仿真,对比分析了2种结构下的转速、转矩等.文章建立了2种双余度无刷直流电机的磁热耦合分析模型,对其热场进行了仿真,对比分析了2种结构下的温度.仿真结果表明:2种结构的双余度无刷直流电机在运行过程中,具有良好的动态特性,2套绕组并未给电机带来不良后果,但大大提高了系统可靠性.     

RBF网络在三余度伺服系统辨识中的应用

针对余度伺服系统中的非线性和不确定性,进行了神经网络建模的研究．利用网络预测误差的相对平均值对神经网络的泛化能力进行了定量分析．结合文中提出的径向基网络,通过对三余度伺服系统的仿真,验证了本文提出的方法是可行的．     

基于Python语言的余度特性分析与应用

针对余度飞控计算机系统各方面指标要求,介绍了基于Python开发语言的余度飞控计算机系统. 提出了一种新的理念——预处理理念,在这种理念的基础上,并建立了硬件三余度和软件三余度的架构模型. 其中,在软件三余度架构模型中,3个软件版本由不同语言开发,第一个软件和第二个软件用Python语言开发,第三个软件用C语言开发,在三台计算机上互为主备份软件. 结果表明,该方法在提高可靠性故障维修率的同时可以降低开发成本及同态故障率.     

数字技术在电视机技术中的应用

简述数字技术与数字电路在电视技术发展中的应用,分析了数字电路在电视系统中的作用,说明数字技术是推动电视技术发展的关键。     

直升机易损性指标分配与实现方法研究

为降低武装直升机在破片/弹丸打击下的易损性,主要研究在单次和多次打击下由整机向关键部件的易损性指标分配方法.通过将单次打击同一方向上的系统部件划分为非余度不重叠、非余度重叠以及重叠余度3种情况,提出基于关键部件迎弹面积比例和关键部件易损性评估结果比例的2种指标分配方法;通过将多次打击下的系统部件划分为余度部件和非余度部...     

双余度永磁无刷直流电机设计与实验研究

为了提高系统可靠性,将余度技术引入到永磁无刷直流电机设计中.设计了2种定子绕组方式,包括同槽嵌放和隔槽嵌放结构.建立了2种结构下的数学模型,对绕组电感进行了分析计算,推导了绕组自感和互感之间的关系.根据数学模型,设计了双余度永磁无刷直流电机的具体结构参数,对转速和转矩进行了仿真.利用magtrol测试系统对双余度永磁无刷直流电机进行了实验,对比分析了2种结构不同工作模式下的机械特性曲线.实验结果表明:2种结构的双余度无刷直流电机在运行过程中,具有良好的动态特性,2套绕组同时工作时其转矩为1套绕组工作时的2倍;2套绕组并未对电机性能产生不良影响,但大大提高了系统可靠性.     

基于深度信息的自主空中加油技术

在分析自主空中加油技术典型解决方案的基础上,提出了基于三维快速成像激光雷达(3Dflash LIDAR)的自主空中加油技术方案。该方案可以在很大程度上减少或消除自主空中加油对GPS的依赖,为合理利用非相似余度导航定位功能提供可靠的技术支撑。首先根据加、受油机空中加油编队飞行特点,确定了以平尾和垂尾为特征平面的加油机点云深度信息特征提取方案和算法。其次利用拉格朗日乘法求取点云子集的最佳拟合平面的单位法向量,为视觉里程计估算加油机相对受油机位姿变化提供了信息。仿真结果表明,特征提取和位姿估算算法可行。同时为了提高视觉里程计对相对位姿估算的准确性,利用矢量中值滤波、平尾与垂尾相关性来消除测量和数据处理中产生的误差,仿真结果表明:在白噪声信噪比为25dB时,滤波算法可行。     

一类冗余星载惯性基准的可靠性分析

提出一种用于冗余惯性参考系统可靠性研究的新的组合方式,并将其应用到星载惯性姿态参考基准上。通过理论分析可知,冷贮备系统的可靠度要比K／K[G]系统的可靠度高,但K／K[G]系统由于可以提供冗余的测量数据而使系统能够得到更为精确的结果。讨论了K／K[G]系统与冷贮备系统的混合型系统：后备－冷贮备系统和后备－K／K[G]系统。从分析结果中可以明显看出,后备－冷贮备系统的可靠性趋于冷贮备系统,而后备－K／K[G]系统的可靠性趋于K／K[G]系统。依照这些特殊冗余方案来设计惯性姿态参考基准的四陀螺安装方案,为工程实现既具有高可靠性,又具有较好的导航性能作了理论上的装备。     

动态矩阵控制在减摇鳍加载系统中的研究

从理论上分析了减摇鳍加载系统存在多余力的特点及其对加载系统控制性能的影响，建立了数学模型，并将多余力作为系统的外干扰设计了减摇鳍加载系统的动态矩阵控制器，分析与仿真结果表明，记矩阵控制器对补偿系统多余力有很好的效果，可以大大提高系统的鲁棒性和跟踪性能，较理想地实现了减摇鳍加载系统的多余力抑制。     

一个分布式冗余磁盘系统设计及其可靠性分析

基于分布式冗余磁盘（ＤＲＤ）的概念,提出了一种ＤＲＤ系统实现方案。分析了ＤＲＤ系统的实现层次及同操作系统的关系,在此基础上,介绍了系统的若干关键实现技术,最后对系统的可靠性进行了分析。     

容错技术在工业控制系统中的应用

探讨了工业控制系统中容错技术的应用，提出在ＳＴＤ总线上采用双ＣＰＵ容错结构，同时对Ｉ／Ｏ模板也采取容错措施，以提高系统可靠性．     

入侵检测系统中基于PCA和C-SSGA的双向数据压缩

针对入侵检测数据中的冗余特征和冗余实例,提出一种基于主成分分析和混合稳态遗传算法的双向数据压缩方法.利用主成分分析对特征进行压缩,有效地去除特征之间的冗余性;用混合稳态遗传算法进行实例压缩,大大缩减了实例的数量;提出一个基于神经网络的入侵检测系统模型,该模型具有多分类、易于更新系统及快速适应新型入侵的特点.在KDD CUP’99上的实验表明,提出的方法是有效的,可以用于处理大数据集的压缩问题.     

冗余多体系统优化目标函数的研究

基于控制论的观点，对冗余多体系统进行分析，提出以正交补矩阵表示冗余多体系统的运动学通解。在此基础上，总结了已有的冗余多体系统优化目标函数，使其表达方便，意义明确。本文还首次分析研究“自然动力学解”的局部和全局型优化目标函数，进一步丰富和发展了冗余多体系统的理论，揭示了冗余与非冗余多体系统的内在联系，并使运用一般多体系统动力学程序求解冗余多体系统的动力学成为可能。     

冗余CAN总线在励磁装置中的应用

针对国内励磁控制系统普遍存在的故障易发率高、维护困难等问题,通过采用冗余策略,引入现场总线概念,采用带有两个CAN控制器的微处理器dsPIC 30F6014作为控制核心,构建了一种基于CAN总线的网络式新型励磁控制系统,它实现了冗余设计.文中介绍了励磁系统的构成、CAN总线的特点、通信方案、软硬件设计方法及运用指数分布函数对此冗余系统进行可靠性分析.所设计的系统具有较强的实时性,大大降低了部件之间相互影响的程度,提高了系统的可靠性.     

RPR-RRP平面连杆机构等效转动惯量及其神经网络模型

在系统动能相等的条件下,以质点系动能和刚体绕质心转动动能为基础,引入多余坐标,通过平面连杆机构的非线性稳定的几何约束消去多余速度,导出了以原动件的位移为广义坐标和其他活动构件的位移为多余坐标表示的等效转动惯量的计算公式.为消去多余坐标引入了BP神经网络,建立了以广义坐标为自变量的等效转动惯量的数学模型.并以RPR-RRP平面六杆机构为例说明了等效转动惯量的计算过程.     

基于粗糙逻辑的决策算法之应用

针对条件属性中总是存在若干冗余的属性,粗糙逻辑采用了决策算法进行推理。它通过约简冗余属性及属性值,最终得出极小化决策算法。本文应用粗糙逻辑的知识对决策规则的约简进行了详细的分析,并成功的将之用于了医疗决策系统。     

基于最小流量的液压机械臂冗余分解

针对冗余液压机械臂预设轨迹下的能量优化问题,提出基于最小流量的液压机械臂冗余分解方法. 采用D-H参数法推导液压机械臂的运动学方程,构建末端速度与液压缸缸速的映射,建立系统能耗模型. 基于最小缸速范数法求解能量次优的冗余分解以部分降低能耗. 以液压系统流量最小为目标,通过优化加权雅可比矩阵求解能量最优的冗余分解. 为了提高计算效率,提出加权雅可比矩阵权值的动态优化方法,实现在线最优运动规划. 在研制的液压机械臂试验平台对冗余分解方法进行试验验证. 三关节平面运动试验结果表明,相比于现有梯度投影法和最小缸速范数法,所提最小流量优化方法相同末端轨迹的运动能耗降低超过5%.