CPC自动对中控制系统的设计

针对目前在线运行的CPC(center position control)自动对中控制系统存在响应速度慢、容易受到现场干扰以及检测精度低的问题,设计开发了一种新的高性能CPC自动对中控制系统;该系统主要是采用电磁感应原理检测带钢的位置,然后采用电子电路对控制对象的位置信号进行放大、滤波,再经过STM32微控制器、控制柜、液压控制等单元调整导辊位置来实现对控制对象的对中控制;整个电路系统的检测和控制精度为1 mm,并且信号线性度以及稳定性好,提高了产品的可靠性。     

基于飞行器网络控制系统的多速率控制器设计

为了减少网络环境中的时延和数据包丢失对飞行器网络控制器系统的影响,设计了一种具有多速率的保性能控制器设计方法;多速率是指在具有多通道数据传输的系统中,各通道所需控制输入的频率不完全相同;在存在时延和丢包的情况下,利用增广技术对飞行器控制系统在整个循环周期内建立离散模型,此时为了使多速率控制方法更加有效,先基于此模型在控制器输入端构造一个预测器,根据预测器的输出为整个系统设计一个具有多控制速率的动态输出反馈控制器;然后给出并证明保性能控制器的存在条件和求解方法;最后通过某飞行器网络控制系统的数值算例验证了所提方法的有效性。     

飞机交流电源特性参数测量研究

飞机机载电源系统供电品质直接关系到飞机用电设备可靠工作和飞行安全,为此,2006年国际标准组织推出了新的机载电源标准ISO1540-2006;本文根据该标准要求,提出了一种机载电源的稳态和瞬态特性的测试的实用方法;建立了测量的数学模型;采用虚拟仪器技术,设计硬件测试平台,包括功率因数可调的大功率数字化程控负载和计算机数据采集系统;基于LabVIEW开发了测试软件;为满足暂态特性的测量要求和精度要求,采用了NI高速高精度数据采集卡,实现了较高的测量精度,综合测量误差小于0.5%,并在暂态测量中,考虑了负载接触器吸合时间;该测试系统可以用来检验恒频机载交流电源的特性是否符合国际标准要求,以保证飞行安全。     

基于BOTDA的堤坝健康监控的研究 

针对堤坝坍塌,为避免伤亡和经济损失,需要对堤坝进行健康监控,及时提供预警;通过BOTDA(Brillouin optical time domain analysis)技术,设计并搭建堤坝实验平台,研究用分布式光纤传感器检测不同水流量下堤坝的形变;堤坝实验平台由恒流量装置和堤坝两部分组成,恒流量装置能精准的为堤坝提供所需的水流量,不同的水流量会给堤坝施加不同的压力,堤坝将在不同的水流量下产生相应的变形;将分布式光纤传感器埋入堤坝中,当堤坝发生形变,光纤会随着堤坝的变形而被拉伸,运用BOTDA技术对分布式光纤传感器进行测量分析,可得光纤的布里渊频移得数据,相应地反映了堤坝的变形;研究表明,光纤的布里渊频移能正确反映出堤坝形变,BOTDA技术应用于堤坝健康监控具有良好的监控预警效果。     

平流层飞艇地面通用测试原型系统设计

针对不同技术路线平流层飞艇试验靶场地面通用化综合测试评估的迫切需求,分析了平流层飞艇平台地面通用测试技术体制和测试矩阵,提出了飞艇地面通用测试原型系统总体架构,研究了系统功能组成和通用性;基于高速信息交换架构、合成仪器、公共测试接口等新一代自动测试系统关键技术,完成了原型系统的硬件、软件和机械结构设计方案,可以作为原型系统分系统实施方案设计、研制和综合集成调试的主要依据文件;经分析,地面通用测试原型系统可对多型号平流层飞艇实现快速自动通用测试评估,对飞行试验任务顺利完成起到的重要支撑作用。     

基于希尔伯特解调的LFM信号调频斜率的识别

脉冲调制信号调制参数的识别与计算是很多领域的研究重点,文中以希尔波特解调为基础,依据LFM信号相位信息的特点和最小二乘法的拟合,研究了一种全新的线性调频信号的识别算法,并分析了识别算法对载频不敏感的特点,并通过迭代算法以及自身的收敛特性,可快速解调出LFM信号的调制参数;通过各类仿真信号的解调分析,算法的正确性和有效性得到了验证;结合虚拟仪器技术,本算法在某雷达接收机线性调频信号的测试得到了工程应用,进一步验证了算法的有效性。     

一种改进的空间信号完好性监测算法

针对Galileo系统空间信号完好性监测方案中两项关键技术点做出改进,首先提出改进临界圆法,从坐标系转换角度解决最坏用户位置方位角转换的复杂度问题;其次引入“截尾概率包络”概念,改善原模型对非零均值空间信号误差值高斯分布的过分包络问题;最后在无故障、阶跃类故障、斜坡类故障3种模式下,对比分析改进方案前后系统的完好性性能;结果表明,完好性阈值对实时空间信号误差估计值的平均包络紧度由3.89米改善至2.62米,对斜坡类故障的告警更加及时。     

空间桁架结构的优化配置及振动控制研究

为抑制空间柔性桁架结构的低频振动,采用压电杆件进行优化配置实现桁架结构的振动主动控制;建立了空间桁架结构主动压电杆件的机电耦合模型,利用ANSYS前处理功能编制了压电桁架的机电耦合有限元程序;将可控性度量指标与逐步消减法相结合,实现了空间桁架结构主动杆件的优化配置;对结构进行初始位移扰动、正弦激励以及随机激励,并采用最优模态控制算法进行振动抑制仿真分析,对上述方法进行验证且建立振动控制评价指标进行评价;结果表明将可控性度量指标与逐步消减法相结合的方法可有效抑制空间柔性桁架结构的振动。     

基于神经网络模糊控制理论的转台伺服系统控制设计

针对三轴飞行仿真转台伺服系统非线性、模型不精确等特点,在分析转台系统结构的基础上,采用模糊PID控制的方法对转台伺服系统进行仿真控制,得到较好的控制效果;模糊控制控制规则的获得带有很大的人为因素,并且在控制过程中对规则采用查表法占用大量的内存;基于以上原因,设计了神经网络模糊控制器(NNSOC),利用神经网络控制自学习、自调整的能力,为模糊控制器提供自动生成控制规则的能力;同时由于神经网络具有联系记忆能力,可对未训练的样本做出决策;对NNSOC的控制效果进行了仿真;结果表明:其具有很好的动态性能和鲁棒性,对转台的控制效果良好。     

航空电子设备自动测试系统的软件架构设计

为检测和定位航空电子设备的故障,研究并设计了一种自动测试系统的软件架构;该架构包含了测试软件和测试数据库,测试数据库存储有测试被测设备的相关数据,测试软件将其作为输入,通过自动测试设备输送给被测设备,最终测试软件接收被测设备的输出并将其与测试数据库的预期数据相比较得出测试的结果;测试软件由手动测试模块、自动测试模块、系统自检测模块、测试记录读取和测试结果记录模块4个功能模块组成,自动测试和手动测试可以自由切换;该系统不仅能使用自动测试功能仿真被测设备的飞行环境,还可以使用手动测试功能具体定位分析故障,降低了设备的维护成本,缩短了维修时间。