变长度微粒群优化模糊聚类的自适应图像分割方法

模糊C均值聚类(FCM.fuzzy c-means)图像分割方法,对初值选取较敏感,并且需要事先确定聚类数目.为此,提出了一种基于变长度微粒群算法(PSO,particle swarm optimization)优化PBMF模糊聚类的自适应图像分割方法.PBMF指标函数考虑了聚类数目和聚类中心,通过设计变长度PSO算法来实现PBMF指标函数的优化过程,并利用统计直方图将图像从像素窄间映射到灰度直方图特征空间,从而快速地获得图像的最佳聚类数日和聚类中心.对遥感图像的分割实验表明,该自适应分割策略具有全局搜索图像最佳聚类数月和聚类中心的能力,以及较强的抗噪能力.     

光传飞行控制交叉通道数据链路接口技术研究

交叉通道数据链路是实现三余度飞控计算机之间信息交换的枢纽,以往开发的三余度光传操纵系统大都采用了串口(RS232)协议来实现,其传输速率较低,达不到现代飞控计算机之间数据传输的高要求。为此,设计了一套以PCI总线控制器PLX9054和FPGA为核心的双向高速数据光纤传输接口卡,设计了该数据传输卡的基本结构和单元组成;详细阐述了PCI总线接口软硬件设计方法、时序及注意事项,并深入分析了FPGA的功能逻辑模块和光电转换模块的实现方案;最后开发了基于DriverStudio的设备驱动程序,并进行了系统测试。结果表明本接口卡可以满足飞控计算机之间余度数据交换的要求。     

基于趋近律滑模最优控制的无人机撞网回收轨迹控制

针对舰载无人机撞网回收过程的下滑轨迹跟踪控制问题,在设计基于α β滤波器的轨迹控制外回路的基础上,着重设计了趋近律滑模控制与最优控制相结合的姿态控制内回路,提高了系统的稳定性并改善了系统的动态性能。以某小型无人机为例进行了撞网回收全过程三维数值仿真,仿真结果表明,该撞网回收着舰轨迹控制系统能够实现下滑过程飞行姿态及轨迹的精确控制,且能够在舰船甲板运动情况下实现较精确的撞网回收。     

电动负载模拟器的CMAC神经网络复合控制

为增强电动负载模拟器的自适应能力以抵抗系统的非线性、时变参数及运动扰动的影响,提出利用小脑模型神经网络(CMAC)与PID的并联进行控制与调节的控制方法。利用PID控制保证系统的初始稳定性,在小脑模型神经网络引入速度信号和误差信号构成二维参考输入,使系统具有很好的自适应消扰能力,减小了多余力矩的影响。仿真证明了该方法的可行性和有效性,收到了很好的控制效果。     

基于ARM的GPS/BD2组合接收机设计与实现

设计了一种以Cortex-M3微处理器为控制平台的能够兼容我国BD2(COMPASS)导航系统的GPS卫星接收机.连接FPGA作为接收机的数字基带处理芯片,通过软件编程的方法选择GPS或BD2模式.实验表明,双星座定位在时间域和空间域方面整体性能稳定,具有可见数目多、卫星位置分布好的特点.该接收机的信号捕获、跟踪方法正确可行,且在静态模式下水平定位精度优于3m,消除了以往处理器数据处理的瓶颈效应,具有良好的实时性、灵活性和可扩展性.     

风切变和塔影效应对风力机变桨距控制的影响分析

随着单台风力机功率的不断增大,变桨距控制对于风力机起动、制动性能的改善和对输出功率的稳定作用不断显现。单台风力机功率的不断增大也导致了塔架的增高和风轮直径的增大,风切变和塔影效应对风轮旋转平面风速分布产生的差异也不断变大。为了验证风速差异对变桨距控制的影响,建立了考虑风切变、塔影效应的风速模型以及基于叶素理论的风力机模型。采用1.5 MW风力机的数据进行研究,仿真验证表明,在集中变桨时,即使参考风速稳定,风速分布的差异也会使实际的风轮输出转矩产生脉动,桨距角产生周期性脉动,从而导致输出功率产生脉动,影响电能质量,同时叶片上产生不平衡的弯矩,增加了叶片的疲劳载荷,缩短了叶片的寿命。大型风力机应采用独立变桨技术来解决这些问题。     

大型客机进近倾斜姿态H∞控制研究

实现快速、精准、抗扰动性强的倾斜姿态控制,是大型客机自动着陆控制系统设计的关键技术之一.以Boeing707飞机在常值侧风扰动下的非线性数学模型为基础,通过配平线性化得到线性方程,综合设计了进近着陆阶段的姿态控制律.由于使用PID控制方法的滚转角响应难以兼顾快速性与稳态性能,设计了基于鲁棒H∞理论的倾斜姿态控制律.分别对两种控制方法跟踪滚转角阶跃指令,以及抗侧风扰动的控制效果进行了比较分析.仿真结果表明,状态反馈H∞控制方法能够实现快速、精准、无超调的倾斜姿态控制,且有侧风扰动存在时具有快速的恢复能力、较好的乘坐品质和较大的抗扰动控制余度.     

基于蚁群优化算法的精密伺服转台故障诊断方法

提出了一种基于蚁群优化算法的精密伺服转台故障诊断方法. 根据现场观测建立了转台系统故障特征模式库. 利用蚁群优化算法求解故障特征模式的最优分类问题, 并定义敏感度和明确度来评价蚁群搜索到的诊断规则的分类性能, 以减少故障特征信息中的冗余信息, 使诊断规则得到约简. 对某精密伺服转台的若干类故障诊断结果表明, 该方法具有收敛速度快、鲁棒性强、诊断精度高和结果可靠等优点.     

无人机实时飞行仿真系统的时滞补偿方法

针对无人机半物理仿真系统的模拟运动滞后问题,在分析无人机模型和飞行仿真转台模型的基础上,提出一种新的飞行仿真系统构建方案.基于自适应逆控制和李亚普洛夫函数,设计了能够补偿运动滞后的数字控制器.将原始无人机模型与数字控制器进行联合计算,获取无人机修正模型的输出,完成了对仿真运动滞后的补偿.仿真结果说明了时滞补偿方案的有效性.     

多传感器系统的延长周期全信息融合滤波

提出了基于系统状态预测信息、子系统状态预测信息及量测信息的多传感器系统全信息融合滤波方法.针对多传感器系统中子系统状态估计信息与系统状态预测信息之间存在相关性的问题,采用延长系统融合器融合周期的方法来弱化它们之间的相关性,再进行直接融合来获得系统状态估计.基于"GPS姿态敏感器+陀螺"模式组合的卫星姿态确定系统的仿真结果表明了延长周期全信息融合滤波方法的有效性.