基于改进PSO算法的嵌套环式微陀螺结构优化设计

摘要：改变嵌套环陀螺的结构设计会引起陀螺性能发生很大的改变,但由于其结构复杂,参数众多,导致陀螺在仿真过程中计算量过大,难以探索陀螺多参数变量对陀螺性能的影响规律,针对这一问题提出了一种基于改进PSO算法的嵌套环陀螺结构优化设计方法。该方法在传统PSO算法寻优的基础上,引入极值扰动来避免算法陷入局部极值,并针对嵌套环陀螺进行了一定的条件约束,解决了多参数在总和固定情况下的优化问题。改进后的优化算法以机械热噪声为目标函数,在波音设计的陀螺模型基础上对其间隙分布进行了优化实验,并与未优化前进行了性能对比,结果表明,改进后的优化算法使嵌套环陀螺性能显著提高,结构优化设计更加高效简洁,适用于嵌套环陀螺进行各种多参数的优化问题。     

介质振荡器的仿真设计

研究优化设计介质振荡器,针对介质振荡器设计中存在复杂的非线性问题,电路调试难度极大且成功率不高.为实现介质振荡器的精确设计,提出采用仿真建模方法,通过仿真对介质振荡器的精确设计进行优化.首先对晶体管非线性模型的介质振荡器进行仿真,在晶体管生产厂家只提供S参数时,为了比较这对晶体管小信号线性模型的介质振荡器进行仿真研究,两种仿真结果吻合一致.同时又与样机实测结果完全吻合.因此它们可以相互补充作为一种通用的设计方法,可以提高介质振荡器设计的准确性和可控性.     

某高炮随动控制系统的设计

火炮火控系统是自动、半自动高炮武器的核心,火控系统设计的好坏直接影响火炮的设计精度、快速反应能力及可靠性等性能指标;文章通过对火炮火控系统调节器的设计,基于PWM功率放大器与直流伺服电机的数学模型建立电流环、速度环及位置环三闭环系统的数学模型;通过SIMULINK对模型进行实时仿真,仿真结果表明,该PI三环调节器的设计满足火控系统动、静态性能,加快系统响应速度,具有较好的快速跟踪能力、抗负载扰动以及较高的瞄准精度。     

数字直扩接收机中同步环路设计与仿真

同步是扩频通信系统中的一个重要问题。该文详细介绍了直接序列扩频（DSSS）通信系统中，数字科斯塔斯（Costas）环、数字延迟锁定环（DLL）的工作原理和环路中二阶环路滤波器的设计方法，并根据该原理提出了一种新的码环实现方案。使用Matlab对数字直扩接收机进行了仿真。不同环路滤波器参数下环路捕获性能的仿真结果及系统解调误码率证明了该环路滤波器在Costas环和DLL环中的正确性和实用性。其较好地解决了直扩系统中载波和伪码精确同步的问题。该文所设计的数字直扩接收机可有效地应用于CDMA及GPS等系统之中。     

液压抓斗控制器在环仿真系统设计与测试

摘要：为了解决液压抓斗控制器在实际工作应用中出现的故障问题,也为了更好的对液压抓斗控制器进行检测,基于有线通信、无线通信知识研究和设计了液压抓斗控制器在环仿真与测试系统,解决了工程应用中对液压抓斗控制器工作参数的检测,系统实现了在线模拟液压抓斗控制器工作状态的目的。系统由PC端上位机、USB-CAN、模拟量输出模块、电磁阀、单片机数据处理模块五部分组成。系统综合运用了有线通信和无线通信的知识进行了研究设计。通过实际验证,研究和设计的液压抓斗控制器在环仿真与测试系统能够有效且准确的对液压抓斗控制器的工作参数进行实时检测,工作稳定,使用方便。     

红外成像导引头随动系统建模及仿真

目前红外成像制导武器的随动系统均采用单通道双环（速度环、位置环）结构,对结构虽简单可靠,但也影响了随动系统的响应速度和导弹的跟踪性能,为分析论证成像导引头随动系统采用单通道三环控制的可行性及优越性,建立了单通道三环（电流环、速度环、位置环）控制的随动系统模型,对单通道三环和单通道双环两种模型的时域性能进行了仿真研究,仿真结果表明单通道三环模型与双环模型在稳态误差相同的情况下,前者的动态性能更好,意味着采用单通道三环的成像导引头随动系统会有更快的响应速度。通过分析和建模为成像导引头实现单通道三环嵌套随动系统工程化提供了理论支持。     

功率管高频驱动回路参数优化研究

高频、大功率一直是功率电路的发展方向。提高工作频率的主要方法,一是通过功率管的更新迭代,减小输入电容及增强其耐压、耐应力能力;二是适度增强驱动电路的驱动性能。通过分析功率管有源等效驱动回路,对驱动回路参数进行理想化建模、分析和仿真。在此基础上,提出在不改变功率管及驱动电压的情况下,通过优化驱动回路参数和提升驱动电路性能,提升驱动电路输出电流,减小驱动电路延时和完善驱动电路电磁兼容(EMC)设计的方法。该设计可有效提高功率管工作频率及其可靠性。选取Infineon的FS75R12KT3模块有源等效模型参数为例,进行PLECS仿真对比试验。试验结果表明,在保证驱动电路输出电流足够的前提下,相比传统驱动回路参数,优化的驱动回路参数可有效提高绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的工作频率,且在大功率工作条件下可靠性较高。该研究进一步拓宽了驱动电路的普适性。     

DSTN功率门控电路休眠晶体管尺寸优化方法

针对分布式休眠晶体管网络功率门控结构中休眠晶体管尺寸优化问题,提出一种新型的最大瞬时电流(MIC)的估算技术.首先提取电路中标准单元的相关参数,利用解析式进行单元MIC的计算,再通过处理单元的时序信息和布图信息进行电路分簇的MIC计算,可使获得的MIC约束更紧、运算速度更快;根据获得的电路MIC信息,应用启发式算法,通过引入λ因子的启发式算法和模拟退火算法分别对休眠晶体管尺寸进行了优化.优化结果显示,采用文中的技术可使休眠晶体管的面积冗余降低到1％以下,并可以缩短整个优化过程.SPICE仿真验证结果表明,将休眠晶体管插入电路后,虚拟地线上的电压降完全满足小于5％ Vdd的设计约束.     

高精密工作台伺服驱动环节的设计与研究

研究并设计了应用于母盘刻录机的高精密工作台伺服驱动环节。在基于DSP数字闭环控制器的基础上,通过理论建模、程序仿真和实验验证,对驱动环节进行了优化设计。在驱动环节中采用了模拟速度环、PI校正环节和线性功放,使工作台在低速下有较快的响应和较小的稳态误差。实验结果表明,使用驱动环节后的伺服控制系统有利于提高母盘的刻录精度。     

适用QAM信号的载波同步与均衡联合算法研究

载波同步和均衡是正交幅度调制(QAM)解调器中的两个重要组成部分。提出了一种适应于QAM信号的通用载波恢复环与自适应均衡的联合结构算法,该算法能够快速地对载波频率、载波相位进行高精度跟踪锁定。在System Generator中对其建模与仿真,仿真结果显示其误码率达到百万分之一,表明算法的性能稳定。通过对算法的简化,减少了硬件资源,同时也保证了接收机的实际性能要求。