双积分系统阶跃响应快速无超调控制: 一种增益切换非线性PD控制

采用标准PD或PID控制器镇定双积分对象时,系统的阶跃响应必然存在超调:为此,设计了一种可以切换增益的非线性PD控制器,给出了系统阶跃响应无超调的充要条件,以及减小调节时间的方法.采用的切换规律是:当误差的幅值大于设定门限时,设计好的快速PD控制器投入工作,以加快误差的收敛:当误差的幅值小于设定门限时,设计好的强阻尼PD控制器投入工作,以抑制可能出现的超调.通过这两个控制器的配合作用,既能实现阶跃响应无超调,又能有效减小调节时间.仿真验证了该结论.     

基于光伏电池输出特性的MPPT算法研究

为了寻找更好的实现光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法,基于单个光伏电池的物理特性建立了太阳能光伏电池阵列的Matlab仿真模型,分析了太阳能光伏电池阵列所具有的随着光照强度和温度不同而变化的P-U和I-U非线性特性.基于光伏电池的动态特性,在最大功率点跟踪算法的设计中增加一个电流监测回路,并结合自寻优技术对电导增量法进行改进,提出了一种自适应变步长寻优算法.仿真结果表明,该算法能够快速准确的跟踪最大功率点.     

基于多级空间压缩测度积分的中值计算方法

中值滤波由于可有效去除脉冲噪声,且能保护细节信息,因而成为应用最广泛的滤波算法之一,然而中值计算的速度问题在一定程度上制约了中值滤波的应用。为提高中值计算的速度,提出了一种利用测度积分快速计算中值的方法。该方法首先使用阶梯函数对数组进行拓展,并通过给出中值与函数测度积分的关系,实现了基于函数测度积分的中值计算算法;然后针对数组值分布范围较大时,中值计算时间增长的情况,给出了对测度空间进行压缩的解决方案;最后将空间压缩的方案推广到了多级压缩。实验表明,新方法计算中值的速度优于已往各种中值算法,并能与多数改进的中值滤波算法相结合。     

Evaluation of moving‐line contrast degradation without motion

Abstract— A method for evaluation of the contrast of moving step‐grating patterns under smooth‐pursuit eye‐tracking conditions without imaging data acquisition and image analysis is introduced. Periodic optical responses of the display to a set of simple driving signals have been recorded at a fixed location, and the luminance vs. time data has been evaluated to obtain two types of contrast for characterization of the dynamical performance of the display under test: the frame‐convoluted contrast and the frame‐integrated contrast. The relation of this characterization with respect to modulation transfer functions from impulse responses and to the dynamic modulation transfer function from sine‐gratings is explained and discussed. The approach described here provides a detailed and comprehensive characterization of the dynamical properties of electronic displays including both extreme cases of step‐response and impulse‐response with quantities that are related to visual perception. With this type of evaluation, the visual resolution of displays can be described by the same characteristics in the static and the dynamic case. The method is attractive due to limited instrumental efforts and the transparent method of evaluation.     

Controller synthesis with guaranteed closed-loop phase constraints

In this paper, we present an analysis and synthesis approach for guaranteeing that the phase of a single-input, single-output closed-loop transfer function is contained in the interval [−α,α] for a given α>0 at all frequencies. Specifically, we first derive a sufficient condition involving a frequency domain inequality for guaranteeing a given phase constraint. Next, we use the Kalman–Yakubovich–Popov theorem to derive an equivalent time domain condition. In the case where , we show that frequency and time domain sufficient conditions specialize to the positivity theorem. Furthermore, using linear matrix inequalities, we develop a controller synthesis approach for guaranteeing a phase constraint on the closed-loop transfer function. Finally, we extend this synthesis approach to address mixed gain and phase constraints on the closed-loop transfer function.     

苯乙烯装置先进控制系统开发与应用

简述了苯乙烯装置的工艺流程,通过阶跃响应的模型辨识建模技术建立装置先进控制模型的过程,论述了先进控制在苯乙烯装置中的应用。实际应用表明,该模型具有良好的有效性和鲁棒性,装置的控制更加平稳,节约了能耗,经济效益明显增加。     

基于光电成像技术的运动员垂直弹跳高度测试

针对运动员弹跳过程持续时间短,弹跳位置相对不固定,弹跳高度测试操作复杂的问题,提出一种基于线阵光电成像技术的运动员垂直弹跳高度测试方法;首先构建大视场垂直弹跳高度测试系统,线阵CCD相机进行实时获取,得到目标弹跳轨迹图像;然后对目标弹跳轨迹图像进行图像分析和处理,高精度提取弹跳特征点,从而获得运动员垂直弹跳的运动时间;最后依据运动学公式,实现运动员垂直弹跳高度的准确测试;进行多组实验并分析实验数据,结果表明在1500mm的弹跳测试范围内,实验相对误差范围在3%以内,证明了该方法的可行性。     

利用斜井接地体降低输电杆塔周围触电风险研究

为提高输电杆塔的安全性,提出了采用斜井接地体降低杆塔周围接触跨步电压的方法。首先,对接地装置的接触跨步电压分布情况进行分析,得到斜井接地体的最优倾角,研究斜井接地体数量、长度等因素对最优倾角的影响;然后,对接地装置的安全性进行分析,得到入地电流限值曲线;最后,提出人身安全防护措施。研究表明:利用最优倾角布置的斜井接地体,能够显著降低杆塔周围的接触跨步电压。采用划定安全距离、在地表铺设高电阻率介质的措施,能够大大降低人身触电风险。     

基于峰宽修正的玻璃药瓶内氧气残留浓度的检测研究

玻璃药瓶中的氧气残留对瓶中药品的无菌特性造成了严重的威胁。采用波长调制光谱（Wavelength Modulated Spectrum, WMS）技术解调得到的二次谐波信号峰高值作为氧浓度反演的基础。然而,在用二次谐波信号测量气体浓度时,由于调制深度的变化会导致二次谐波峰值的变化,这通常会给系统带来误差,进而降低浓度的反演精度。而调制深度受调制电流波动、温度和压强变化等因素的影响不能直接计算获得进而修正。针对这一问题,本文成功地将调制深度与二次谐波峰高的关系转换为二次谐波峰宽和峰高的关系。然后,利用峰宽校正后的谐波峰高对气体浓度进行反演。初步实验表明,利用峰宽校正后的谐波峰高对瓶内气体浓度进行预测的准确性提高了2.1%,且系统的整体鲁棒性也得以提升。本文提出的校正方法不需要系统参数信息与气体成分信息,可以直接从谐波信号本身出发对调制深度进行校正,十分适合于工业现场的在线氧气浓度预测。     

基于CSAR图像的目标高度提取方法

圆周合成孔径雷达（Circular Synthetic Aperture Radar,CSAR）可以对目标进行360°全方位观测,获得目标全方位散射信息。通过将CSAR成像数据划分成多个子孔径能够直接获取目标高度信息,本文在原有获取目标高度信息的方法基础上,进行了改进和创新,提出了一种新的提取目标高度信息的方法。本文通过对子孔径图像进行高度向投影,在一定程度上提高了计算精度,同时在子孔径选择时,也考虑了子孔径之间的相关性,有效地提高了算法的精确性。最后首次引入自主测量的L波段实测数据对本文所提算法进行验证,证实了该方法的有效性和准确性。