基于自校正控制的空间光通信精跟踪系统设计

针对空间光通信捕获、跟踪、对准(acquisition,tracking,pointing,ATP)系统的精跟踪单元高度复杂、被控对象参数模型难以精确获得、存在慢变化随机干扰的特点,提出采用自校正PID(proportional,integral and derivative)控制来设计精跟踪的控制器,改善了系统动态性能,增强了系统对不确定因素的适应性。采用遗忘因子递推最小二乘法来进行参数辨识,能在线调整适应对象参数的变化,增强了系统的适应性和鲁棒性。通过仿真验证了算法的控制性能和参数辨识效果,算法的实时性也满足系统设计的要求。给出了ATP精跟踪系统的设计框图,进行了2.3 km的精跟踪实验。实验结果表明精跟踪系统采用自校正PID控制有较好的跟踪精度。     

空间光通信光电目标快速捕获系统设计

提出采用GPS辅助APT系统完成目标捕获,并建立目标快速捕获系统,系统以Cortex-M3单片机为控制核心,采用GPS进行目标快速定位,搭配水平和俯仰基准传感器,利用GSM网进行无线传输。采用该系统进行了固定点以及模拟仿真目标的捕获实验,结果表明:对于固定点捕获,捕获概率为100%,同时也降低了捕获时间。     

基于TMS320DM642的光电目标跟踪视频采集与处理系统设计

光电目标跟踪视频的采集及处理是视频目标跟踪中一个非常重要的分支.根据项目实际需求,以TMS320DM642为核心,搭配简单外围电路及视频编解码芯片,设计了光电目标跟踪视频采集及处理系统.重点论述了系统硬件设计框图,给出了系统算法执行流程及详细的软件处理算法.经实验证实,该系统能稳定采集CCD输出的25f/s的视频流,结合一定的处理算法,能在某些背景干扰下稳定提取目标光斑位置信息,并能将信息通过异步串行口输出.     

柴北缘东段中—新生代构造演化及其对油气的控制作用

综合分析柴北缘东段区域构造背景、残留地层分布、构造变形、裂变径迹和构造演化史,认为研究区中—新生代构造演化可划分为燕山早中期伸展弱断陷—挤压坳陷、燕山晚期挤压隆升、喜马拉雅早期弱挤压坳陷和喜马拉雅晚期强烈逆冲4个阶段。不同构造带的沉降、隆升活动时间与强度存在差异,燕山晚期的差异剥蚀决定了中—下侏罗统的残留展布,喜马拉雅晚期不同的改造作用形成了现今的构造格架。构造运动期次和强度控制了中—下侏罗统烃源岩有机质热演化过程和生排烃期次,燕山期以来继承性古隆起和喜马拉雅早期发育的古构造是深层油气运移的有利指向。有效烃源岩落实、古构造继承性发育、油源断裂时空匹配较好的马海东构造L1井的勘探发现证实了以上认识。     

自由摆上目标动态平衡控制系统的设计

摆系统因具有高阶次、不稳定、非线性和强耦合等特性而广泛用于控制理论算法的研究与验证中．为达到摆上目标的高精度平衡控制,采用意法半导体有限公司的先进单片机为控制核心,搭配步进电机及其驱动电路、倾角传感器和显示电路搭建了动态平衡控制系统．软件上对倾角传感器数据进行平滑滤波,并采用了智能模糊比例积分控制算法．最后依靠搭建的实验系统进行了重复测试实验,并通过图像传感器采集了光斑在视场内的稳定误差曲线．结果表明,在摆的周期运动过程中,摆上激光笔打出的光斑基本稳定在小幅度范围内,实现了较高精度的平衡控制．     

自由空间光通信精跟踪系统设计及其通信实验

为了解决自由空间光通信对APT系统的高精度高带宽要求,设计研制了一种精跟踪系统。该系统以高帧频CMOS相机为探测机构,以音圈电机驱动的FSM(Fast Steering Mirror)为执行机构,由PC机进行控制和运算。在一维模拟运动平台中进行带粗跟踪的距离为2 km的激光通信实验时运用该系统,当模拟运动平台以不同角速度转动时,粗跟踪会有不同的跟踪残差,该残差以及大气湍流及平台振动引起的光斑抖动均由精跟踪系统来补偿。记录并分析了精跟踪补偿后的相机端光斑质心的变化以及光路中光功率的变化数据,得出结果:精跟踪残差受粗跟踪系统的影响,随模拟运动角速度的增大而增加,在1.2(°)/s时粗精跟踪系统联合能将光斑偏移量的标准差稳定在6μrad以内。     

松南长岭断陷查干花地区火山岩储层特征及影响因素

长岭断陷火山岩十分发育,是重要的天然气储集体。长岭断陷查干花地区火山岩主要分布于下白垩统营城组,以中酸性火山喷发岩为主,其主要储气岩为流纹岩和凝灰岩。流纹岩的储集空间以气孔、溶孔和构造裂缝为主;凝灰岩储集空间以溶蚀孔隙和构造裂缝为主。深大断裂控制了火山岩的空间分布,火山机构和相带控制火山岩储层的分布,而构造作用、风化淋滤作用和溶蚀作用控制有效储层的形成。储层的发育程度与火山岩相和火山口(源)的位置密切相关,一般在火山口、近火山口的爆发相热碎屑流亚相和溢流相顶部—上部亚相的火山岩储集性能最好;构造活动及火山喷发可产生大量次生裂缝,提高了火山岩的储集性能;风化淋滤和溶蚀作用产生大量的次生孔隙,使储集性能得到有效改善。     

四频激光在电气协同控制系统中的应用

研究四频激光在电气协同控制系统中的应用,该系统将四频激光与电气系统的功能特点和机床加工需求相结合,利用协同控制方案设计电气协同控制系统,系统通过工控机初始化四频激光器参数,向数控系统发送可调整电机坐标数据的激光光束,数控系统通过激光光学扫描头切换和调整电机;协同控制单元接收工控机发送的加工数据与控制命令,实现加工扫描的优化,工控机、数控系统以及协同控制单元通过四频激光,在同一控制单元以及差异控制单元间进行协同控制。系统中的四频激光传感器电流输出模拟量输出形式为递增输出,并在电源设置中增加了激光控制功能,通过四频激光传感器反馈测量数据以及数控机床系统轴的运动实现焦距测量。实验结果表明,基于四频激光的电气协同控制系统加工误差低于0. 1 mm,能耗低、排放热量与废气量少,并且控制电压效果较好。     

旋转超声磨削装置的研制

在叙述旋转超声磨削技术的基本原理及其工艺特点的基础上,较系统地介绍了旋转超声磨削装置的设计。设计出的旋转超声磨削装置可通过其底座安装在适合的机床上,配合一定的控制设备,即可对ZrO_2、AL_2O_3等难加工材料进行旋转超声磨削加工。