光电跟踪系统力矩波动干扰抑制的研究

光电跟踪系统的力矩波动是影响其跟踪精度的噪声的角度一个关键问题.基于某光电跟踪控制系统动态模型,从抑制噪声的角度分析了加入电流环对抑制力矩波动的影响,同时还分析了系统速度、电流两环闭环带宽与力矩波动抑制之间的关系.分析表明,加入电流环后的光电跟踪系统抑制力矩波动的能力明显增强,同时较高的速度回路带宽有利于抑制力矩波动引起的干扰,且在速度带宽一定的情况下增加电流用环带宽对抑制力矩波动也有一定作用.因此,在设计光电跟踪系统时,在不影响系统稳定性的前提下应选用尽可能大的速度及电流闭环带宽.     

级联残差学习的红外图像非均匀性校正方法

针对现有场景自适应非均匀性校正方法存在的图像过平滑和非均匀性残留问题,提出了一种基于级联残差学习的非均匀性校正方法。该方法将多尺度特征提取单元所获取的特征进行融合,并运用残差学习策略解决深度神经网络的过拟合问题。实验结果表明,该方法在平均峰值信噪比上较传统的场景自适应校正方法有近5dB的提升,主观视觉效果也更加清晰锐利。     

一类非匹配不确定非线性系统快速加幂积分控制

针对传统加幂积分控制在远离原点区域收敛速度过慢的问题,基于加幂积分控制和快速有限时间Lyapunov理论对一类非匹配不确定非线性系统提出一种快速化的加幂积分控制.该方案保留加幂积分控制有限时间收敛、无抖振、无奇异性的优点,能够加快传统加幂积分控制的收敛速度,具有更强的鲁棒性、更小的稳态误差.从理论上证明了所提出方案的所有优越性,并通过仿真验证了所提出的所有结论.     

一种嵌入式虚拟动态信号分析仪的设计

为了实现为远程化控制的光电跟踪系统设计提供抗恶劣环境的设计工具,设计了一种嵌入式虚拟动态信号分析仪。对该系统采用的系统辨识等算法进行研究。基于某型号光电跟踪系统平台,结合虚拟仪器概念和嵌入式技术,建立了嵌入式虚拟动态信号分析仪的系统架构,设计了仪器系统架构中各层软件。利用该仪器测试了实际运行中的某光电跟踪系统速度回路和电流回路,实验结果表明光电跟踪系统满足设计要求,电流回路带宽为266.05Hz,速度回路带宽为20.3Hz,虚拟仪器具有较好的精确度和实用性。满足了光电跟踪系统设计工具准确、方便、快捷等要求,提高光电跟踪系统设计水平和设计效率。     

一种基于可穿戴计算机的无线传感器网络

提出了一种采用可穿戴计算机作为智能接口的无线传感器网络,阐述了该无线传感器网络的体系结构.设计了符合该网络需求的可穿戴计算机和智能节点,并通过在实验验证平台上编写应用软件,研究了软件系统的界面动态生成、动态服务加载问题     

基于CPCIE的并行光电跟踪控制系统

光电跟踪系统作为外场中重要的目标观测与实时定位设备,有着不可忽视的作用。然而,随着目标机动性能的增加,对目标的实时响应就成了制约跟踪系统性能的关键。因此,采用更高性能的处理器和并行处理等手段来提高系统带宽、获得更好的实时性不失为一种好的方法。文章以PCIE总线为架构,以FPGA为协处理器实现数据的共享和分流,用两片DSP作为主要运算单元,搭建一个双路并行伺服控制系统,分别用来控制光电跟踪系统垂直轴和水平轴的两台伺服电机,替代以往的PCI总线架构和单片DSP同时控制垂直轴和水平轴电机的控制系统。采用上述结构不但大大提升了系统总线带宽,提高系统响应,还能克服单片DSP资源不足问题,更好地协调垂直轴和水平轴之间的相互配合。     

非线性速度估计器在光电跟踪系统中的应用

高质量的速度反馈信息对光电跟踪系统的跟踪精度有着非常重要的影响。由于受传感器物理限制以及从价格上考虑,通常采用光学编码器并同时为系统提供位置信息和速度信息,因此如何从光学编码器的位置信息中获取高质量的速度信息就显得尤为关键。首先从传统的编码器位置信号差分求速出发,介绍了非线性跟踪-微分器的原理,在此基础上提出了一种非线性速度估计器,同时讨论了如何选择该控制器的设计参数。基于某光电跟踪系统伺服控制结构,并采用抗积分饱和PI控制器作为三环回路控制器,分别对采用非线性速度估计器和向后差分方法的伺服系统进行仿真分析,并进一步在实验平台上进行实验。仿真和实验验证,采用非线性速度估计器的系统比采用向后差分的系统,在稳态性能和跟踪精度上都有明显的提高。     

Fal函数的改进及3种新型非线性扩张状态观测器

首先分析现有fal函数和传统非线性扩张状态观测器中存在的6类问题,提出一种固定时间收敛的fal函数,其收敛速度快于传统fal函数,且收敛时间上界与初始误差无关;然后,分别设计基于新型fal函数的非线性扩张状态观测器、指数收敛非线性扩张状态观测器和全新结构的固定时间收敛非线性扩张状态观测器;最后,通过仿真验证这3种新型的非线性扩张状态观测器的估计总误差相对于传统非线性扩张状态观测器分别减少15.4%、16.9%和93.8%,对应的被控状态总误差分别减少13.6%、30.4%和78.3%.