利用相位的自旋1/2量子系统的相干控制

针对两个自旋1/2粒子组成的封闭量子系统, 建立了具有Ising相互作用的量子系统模型. 在此基础上通过具有特定幅值及相对相位的半反直觉脉冲, 制备了相应的量子相干态. 并通过系统数值仿真实验, 归纳出系统终态与相对相位之间的近似关系式, 分析了控制脉冲的幅值和时间延迟对制备过程的影响. 利用部分绝热通道技术实现了相位相干控制.     

循环流化床锅炉双模糊解耦控制的研究

针对循环流化床锅炉多参数、非线性、时变、强耦合的特点,引入了一种新型的模糊解耦算法,依据解耦补偿原理和模糊控制思想,提出了以模糊控制器作为解耦补偿器,以模糊PID作为系统控制器的双模糊解耦控制方法。以耦合最严重的燃烧系统为研究对象,通过相对增益确定多变量的耦合程度,并配对合适的输入输出变量。利用模糊控制器不要求被控对象精确的数学模型,适合于强耦合、大滞后等优点,有效地减少了系统动态响应时间,提高了实时性和控制精度。仿真结果表明,本文提出的控制策略简单可行、效果良好。     

近邻表:RSSI辅助的一维无线传感网络相对定位

在无线传感器网络中,相对定位是指寻找节点之间的相对位置而非绝对位置.考虑一维无线传感器网络的相对定位问题,提出了一种近邻表算法,该算法通过使用近邻表来刻画每个节点的位置,这个表中包含了所有节点,并以它们到指定节点的距离排序.实际网络中的数据分析验证了距离上的差别在大多数情况下可由接收到的RSSI值之间的差别来反映.因而,近邻表可以通过比较RSSI值来获得.最后,算法通过寻找一维拓扑中的端节点来得到所有节点的相对位置.验证了算法在实际环境中的可行性.     

利用CPU时间戳实现局域网时间同步的新机制

当前在网络应用中,经常需要多台计算机协同工作,因而要有一个统一时钟。提出一种利用CPU内部高精度时间戳实现局域网时钟同步的新机制,并用VC++语言编写了服务端与客户端软件,且在Windows XP 和Windows 2000环境的小型局域网进行测试。结果表明,该算法同步精度较高,且系统运行稳定。     

空间光通信中轨道短时预报

瞄准、捕获和跟踪(PAT)技术是星间光通信的关键技术之一,高精度卫星轨道短时预报能有效实现PAT.首先在EGM96地球引力场模型下建立了卫星状态动力方程和预报方程,然后改进基于数值算法的扩展卡尔曼滤波算法对卫星轨道短时预报,最后以champ卫星星载GPS实时定轨数据为卡尔曼滤波器观测数据进行仿真实验:预报卫星位置误差约亚米级,速度误差约0.05m/s;卫星位置和速度的均方差估计趋于稳定,在一定程度上能很好地克服离散误差和模型误差对轨道估计精度的影响.PAT瞄准精度约1.6 μrad.预报轨道精度能满足空间光通信PAT技术要求.     

边坡稳定分析的相对失稳加速度方法

边坡稳定分析是土力学的经典课题,通过稳定分析能够得到边坡的安全系数。但最小安全系数对应的临界滑动面不一定是最先发生滑动的破坏面,失稳加速度临界滑动面则可能最先滑动。失稳加速度方法可以用统一的原理计算边坡和隧洞等所有具有临空面的结构的稳定性;可以利用常规极限平衡法的假定条件进行计算,也可以利用有限元等数值方法的应力计算成果;可以计算失稳加速度,也可以以失稳加速度的模最小来计算安全系数,此时也相当于一种特殊的模式识别方法。本文对失稳加速度方法的提出过程及主要原理进行系统总结,并将其推广到相对失稳加速度和相对安全系数,放松了约束条件,使得它可以具有更加广阔的应用前景。     

Correlated Quantum Phenomena of Spin–Orbit Coupled Perovskite Oxide Heterostructures: Cases of SrRuO3 and SrIrO3 Based Artificial Superlattices

Unexpected, yet useful functionalities emerge when two or more materials merge coherently. Artificial oxide superlattices realize atomic and crystal structures that are not available in nature, thus providing controllable correlated quantum phenomena. This review focuses on 4d and 5d perovskite oxide superlattices, in which the spin–orbit coupling plays a significant role compared with conventional 3d oxide superlattices. Modulations in crystal structures with octahedral distortion, phonon engineering, electronic structures, spin orderings, and dimensionality control are discussed for 4d oxide superlattices. Atomic and magnetic structures, J_eff = 1/2 pseudospin and charge fluctuations, and the integration of topology and correlation are discussed for 5d oxide superlattices. This review provides insights into how correlated quantum phenomena arise from the deliberate design of superlattice structures that give birth to novel functionalities.     

Event-triggered-based finite-time cooperative path following control for underactuated multiple marine surface vehicles

This paper develops an event-triggered-based finite-time cooperative path following (CPF) control scheme for underactuated marine surface vehicles (MSVs) with model parameter uncertainties and unknown ocean disturbances. First, a finite-time extended state observer (FTESO) is proposed, in which the FTESO can estimate the velocities and compound disturbances in finite time. Then, the finite-time LOS guidance law based on velocity estimation values is designed to obtain the desired surge velocity and the desired yaw rate. In order to realize the cooperative control of multiple paths in finite time, the cooperative control law for the path variable is designed. In addition, the relative threshold event-triggered control (ETC) mechanism is incorporated into the formation control algorithm, and an event-triggered-based finite-time CPF controller is designed, which not only effectively reduces the update frequency of controller and the mechanical loss of actuator but also improves the control performance of system. Furthermore, by using homogeneous method, Lyapunov theory, and finite-time stability theory, it is proved that under the proposed finite-time CPF control scheme, the formation errors can converge to a small neighborhood around origin in finite time. Finally, numerical simulation results illustrate the effectiveness of the proposed control scheme.     

基于双 AWG 的新型 FBG 连续解调方法研究

为了实现基于阵列波导光栅(arrayed waveguide grating, AWG)的光纤布拉格光栅(fiber Bragg gratin, FBG)的连续解调, 提出了一种使用两个 AWG 联合解调的方法。 在一个 AWG 相邻两通道光谱中间插入另一个 AWG 对应通道的光谱,组成最小 的光谱周期;每次测量均从三通道中选择光强度最强的两个通道,利用相对光强解调算法,根据其波长—功率关系对 FBG 中心 波长进行精确测量。 使用两个 100 GHz 的 AWG 搭建了实验平台,并对温度传感器的解调进行研究。 实验表明,在 0. 8 nm 的系 统最小动态范围周期内,实现了对 FBG 的连续精确解调,系统的解调线性度达 0. 999 1,波长精度达±4 pm。 对数据和实验结果 进行数学分析,可以将 C 波段范围分成多个波长周期,系统可以实现在 C 波段 40 nm 全周期范围内对单个 FBG 的连续解调。 该方法不但可以实现在 C 波段范围内基于 AWG 对 FBG 的连续解调,使得运用 FBG 可以连续感测外界物理量变化,提高了系 统的实用性。 而且,该方法能够准确解调出波长信息,为实现对 FBG 的连续精确解调提供了借鉴信息,有利于进一步扩大 FBG 的应用领域。     

偏振三维成像仪的相对偏振方向定标方法

在介绍偏振三维成像机理、四孔径偏振三维成像仪组成的基础上,开展四孔径相对偏振方向对偏振三维成像精度影响分析,确定四孔径相对偏振方向精度要求。制定了四孔径镜头偏振片相对偏振方向定标方法和四孔径偏振三维成像仪相对偏振方向定标方法,搭建了定标装置,在实验室内开展了相对偏振方向定标。四孔径镜头偏振片相对偏振方向定标误差为±0.5o,四孔径偏振三维成像仪相对偏振方向误差为±1o,从而可保证偏振三维反演的法向量误差为-5.47%~5.80%,为偏振三维成像仪高质量成像提供保障。