High-Precision Position Tracking Control of Electro-hydraulic Servo Systems Based on an Improved Structure and Desired Compensation

How to improve the position tracking accuracy of electro-hydraulic servo system is a hot issue today. Full state feedback control has received widespread attention for its ability to significantly improve control performance, however, its practical application range is limited in view of the large influence of measurement noise. In terms of this issue, we propose an adaptive robust controller based on improved structure and desired compensation. Firstly, to reduce the impact of measurement noise, the actual state value is substituted by the corresponding desired value in the controller design based on model compensation and the adaptive model compensator. Then, we introduce a new auxiliary variable into the controller to optimize its structure. In addition, nonlinear robust control laws are integrated in the controller to balance unstructured uncertainties. Simulation analysis shows that the proposed control strategy not only achieves the asymptotic tracking when parameter perturbation exists, but also ensures a specified transient response and final tracing precision under the combined influence of structured and unstructured uncertainties. The results indicate that the control strategy has good control accuracy as well as strong robustness.

     

便携式雷达电源检测维修系统设计

针对某大型相控阵雷达装备电源系统维修过程中型号多、数量大、维修周期长、检测维修难的问题,设计了一种便携式电源检测维修系统;该系统由FPGA核心板、数据采集板、ePC-K70-Lite-L一体化模组组成,集成维修人员故障维修经验,通过数据处理及故障诊断软件分析采集的电源数据,最终实现对多种类电源故障的快速检测维修;该系统可对该型雷达3大类13种电源实现在线控制、参数读取和赋值,最多同时可对7组电源参数实现在线检测,测试时间由5分钟缩短到10秒内,电源检测准确率达99 ％以上,不依靠外接电源可连续工作达5小时以上;本系统投入使用4年以来,运行稳定、易于操作维护,检测维修多种类电源达800余次,极大提高了装备的自主保障能力和维修效率,提升了装备的任务执行成功率.     

红外成像导引头抗干扰性能评价指标体系

目前,各类红外成像制导导弹面临的主要问题是抗干扰能力的强弱,包括自然环境干扰和人工干扰两种;因此红外导引头的抗干扰性能成为各类红外制导导弹的关键性能,极大地影响到导弹的作战性能;为了能够合理的评价红外成像导引头的抗干扰性能,就必须制定合理的红外成像导引头抗干扰性能评价指标;为此,笔者根据红外成像导引头的抗干扰工作过程及其特点,以及传统的评价指标,并借鉴深度学习的评价指标,提出了由截获能力、识别能力、跟踪能力和命中精度能力这四方面组成的抗干扰性能评价指标体系;明确了四项指标下的二级指标内涵和计算方法,根据红外仿真与数据处理结果表明,这4种评价指标均可以有效地体现出导引头抗干扰性能的强弱,而且识别能力和命中精度这两个指标更加突出,故笔者所提出的红外成像导引头抗干扰性能指标体系及其计算方法,均可成为红外成像制导导弹抗干扰性能评估的判断依据.     

基于无线宽带的林业监控网络架构设计

针对林业监控网络信息化、智能化的发展要求以及当前已有网络应用业务单一、接入重组能力低等不足,开展了一种无线宽带网络架构设计;文章基于近些年快速发展并广泛应用的SPTN有线传输网络,以满足林业监控未来多样化的应用需求为基础,从监控网的功能应用和系统组成出发,构建由自组网和接入网组成的双层无线宽带网络架构,开展了组网规划和组网架构设计,并对无线宽带网络应用中涉及的抗干扰、安全保密、防雷等使用性问题进行了分析说明;通过对双层网络各节点的通信性能进行计算和评估,对网络方案部署应用的可行性进行了验证,满足林业监控网络大范围部署、高数据传输、快网络重组的应用需求,对后续林业监控信息化网络建设提供了有益参考。     

基于无线传感网络的爆炸场振动监测系统

爆炸场振动测试中节点分布范围广、数量多,对各测试节点的状态监控及全局管理难以有效实现,传统测试方案中节点部署后难以快速更改状态;针对上述问题,依据模块化、标准化和稳定性原则,设计了一种基于无线技术的振动监测系统;给出了爆炸场振动监测系统的基本功能单元,包括数据采集设备、无线组网设备;数据采集设备具有高精度采集、数据存储、高精度同步、定位定姿等功能;利用无线网桥技术构建了覆盖广域范围的无线网络,支持IEEE802.11 n/ac协议,实现了对远程分布式测试节点的集中管理、状态监控、数据传输,也可对指定测试节点的工作模式进行快速设置,以满足测试需求;测试节点的振动测量范围为0～10 g,室外1公里数据传输;通过模拟测试试验验证了系统的有效性,各项功能满足工程需要.     

汽车工业级元器件低温应用特性研究

由于低成本和高集成度的要求,汽车工业级器件在航空航天领域得到了的应用,汽车工业级器件在航空航天应用面临的首要问题是工作温度范围无法满足"军温"的要求.因此,需要开展汽车工业级元器件低温拓展应用的相关技术研究,分析器件低温拓展应用时的性能变化,指导汽车工业级元器件低温应用时的设计.论文调研了国内外相关研究,研究了元器件低温应用失效机理,设计了一种元器件低温特性验证极限应力试验方案,采用在集成电路测试系统上联合温度罩杯的方案,实现了对复杂集成电路0～-80℃温度范围的低温试验.     

基于图像识别的定日镜振动误差检测

针对塔式太阳能热发电技术中定日镜指向精度要求高的特点,通过安装在定日镜镜面上的图像采集器采集特定标志的图像分析镜面反射法线的振动情况,基于图像分析结果将定日镜振动误差分解为绕方位轴偏差角数据和绕俯仰角偏差角数据分别进行分析,并建立定日镜振动误差模型.然后选取试验用定日镜的相关数据进行基于标定白板的仿真计算,通过与现场试验结果进比较,表明定日镜振动误差模型能够准确地反映定日镜镜面法线实际的振动情况,为定日镜的控制运维策略制定提供有效的理论支持.     

海相沉积淤泥复合固化强度的试验研究

针对现有淤泥固化试验采用的固化剂相对单一的问题,为了系统研究多材料固化滨海沉积淤泥强度特性,以唐山南堡典型滨海沉积淤泥为研究对象,通过对比单掺、双掺及三掺等固化剪切强度,结合粉煤灰废物利用问题,系统研究了水泥、生石灰及粉煤灰等不同固化剂组合对滨海相沉积淤泥固化强度的影响。结果表明:不同固化剂对滨海相沉积淤泥抗剪强度影响的差异较为明显,抗剪强度基本随掺加固化剂的种类增加而增加,掺加6%生石灰、10%水泥和6%粉煤灰28 d龄期的固化淤泥抗剪强度最高,其黏聚力为238.4 kPa、内摩擦角为32.94°;抗剪强度指标的提高随龄期的变化存在差异,即淤泥单掺生石灰抗剪强度指标的提高主要在养护后期,施工中可适当增加闷料时间以使生石灰和淤泥颗粒反应充分;采用水泥来固化淤泥可在短期内明显提高强度,在高含水率的淤泥材料施工中有更好的工程效果;固化剂掺量相同情况下,抗剪强度随着龄期增长而增加。研究成果对滨海沉积淤泥的固化和工程应用具有参考价值。     

考虑偏压作用的基坑抗隆起稳定性上限分析

为了研究偏压荷载对抗隆起稳定性的影响,提出了一种考虑偏压作用的基坑抗隆起稳定性计算方法,将墙后土体沉降变形近似简化为余弦曲线,从而在研究偏压作用对基坑抗隆起稳定性影响时可计入偏压荷载范围和坑边距等因素,同时在极限上限分析法的公式推导中考虑了土体各向异性对基坑抗隆起稳定性的影响。将该方法与HASHASH和WHITTLE提出的波士顿蓝黏土深基坑开挖有限元模型进行对比,通过数值算例研究了挡墙入土深度、基坑深度、土体各向异性、最下一道支撑到坑底距离及偏压荷载等因素对抗隆起安全系数的影响。研究表明:基坑抗隆起稳定性系数随着土体各向异性比的增加而增加,随着最下一道支撑到坑底距离增加而增大,发现偏压作用距离坑边在2倍基坑深度之内对抗隆起安全系数影响较大。最后结合案例分析验证了该方法的有效性。     

磁性浮板覆盖下干旱区平原水库节水效率分析

针对干旱区平原水库水深浅、风速大、气温高、空气相对湿度低而导致蒸发损失严重的问题,在吐鲁番市胜金乡胜金沟三期水土保持水库进行了一整年不同覆盖面积的带磁性浮板与非磁性浮板覆盖水面来减少水面蒸发的试验,以此来分析相同覆盖面积下带磁性浮板成片整体分布与非磁性浮板分散分布对水库水面蒸发的节水效率。试验结果表明：在气象因素相同的情况下,带磁性浮板分别覆盖水面25％,50％和75％时,蒸发抑制率分别为27.4％,41.5％和59.1％;非磁性浮板分别覆盖水面25％,50％和75％时,蒸发抑制率分别为22.1％,38.1％和57.3％;带磁性浮板比非磁性浮板蒸发抑制率分别提高了5.3％,3.4％和1.8％。可见,带磁性浮板节水效果更加显著,对提高干旱区平原水库水资源的利用效率具有显著意义。