基于交叉格莱姆矩阵的最小信息损失模型降阶方法

运用信息论的原理和方法研究以状态空间形式描述的线性定常系统的模型降阶问题.应用线性定常系统及其对偶系统的稳态状态信息熵规范了系统能控性信息和能观性信息的定义形式.基于交叉格莱姆矩阵的系统信息属性,定义了交叉格莱姆信息.通过分析系统稳态状态信息熵的信息描述形式,揭示了交叉格莱姆信息的状态物理含义.在基于最小信息损失的模型降阶过程中以交叉格莱姆信息损失最小为目标,提出了新的模型降阶方法--CGMIL方法.理论分析和仿真结果表明,交叉格莱姆信息是包含系统能控性信息和能观性信息的综合信息描述形式,CGMIL方法与基于最小信息损失的模型降阶方法相比能够获得更好的降阶性能.     

基于希尔伯特-施密特范数和交叉格莱姆的模型降阶方法

摘要：分析了模型降阶的发展历程和研究现状,重点研究基于交叉格莱姆信息的模型降阶方法的范数意义的误差性能指标和算法.分析指出了信息类模型降阶方法的信息损失指标的局限性——不满足非负性和不是范数意义的指标.利用Hankel奇异值以及交叉格莱姆的信息属性推导出Hilbert-Schmidt范数与交叉格莱姆的关系,从而通过理论推理运算得出Hilbert-Schmidt范数意义的误差指标,并提出了相应的降阶方法.最后,给出一个数值算例,验证了Hilbert-Schmidt范数意义的误差指标的合理性以及算法的良好降阶效果     

基于摩擦前馈的航空相机像移补偿复合控制

为减小位角控制系统中电机的摩擦非线性特性对航空相机位角控制系统像移补偿控制效果的影响,研究基于摩擦前馈的复合控制方法,实现对摩擦干扰的有效抑制。首先,分析并选用了简化的带有摩擦扰动环节的系统数学模型,选择LuGre摩擦模型描述为摩擦行为。然后,通过参数辨识的方法获得擦模型参数,在系统力矩综合点处根据力矩平衡原理设计摩擦前馈补偿通道的调节器。最后,应用该方法设计了带有摩擦前馈补偿的航空相机像移补偿复合控制器。实验结果表明:与先进PID方法进行比较,该方法改善了摩擦非线性对系统动态响应过程和速度平稳性的影响,稳态调整时间提高了34%,稳态精度提高了24%左右。     

基于单轮车辆悬架的Fuzzy-PID控制器设计和仿真

研究车辆主动空气悬架的控制问题,在车辆主动空气悬的常规PID控制器的基础上,运用模糊推理对常规PID控制器进行参数在线修订,设计了基于单轮车辆主动空气悬架的Fuzzy-PID控制器,并对Fuzzy-PID控制的单轮车辆主动空气悬架进行Matlab建模和仿真试验。仿真结果表明,与车辆被动空气悬架、常规PID控制的车辆主动空气悬架相比,Fuzzy-PID控制的车辆主动空气悬架可大大降低车身加速度和悬架动行程,提高车辆乘坐舒适性和操纵稳定性,具有良好的鲁棒性,从而验证了Fuzzy-PID控制器的有效性和实用性。     

双X特征下自组织竞争网络的手写字符识别

对图像预处理、字符特征提取和神经网络类型的选择、优化、训练及调整等进行研究,提出运用双X特征作为输入的自组织竞争网络对手写字符进行识别的方法。首先进行图像预处理,包括图像的灰度化、二值化、剪裁及缩放等。然后,提出字符的双X特征提取方法,并运用该方法提取各个字符的特征信息。最后,将字符特征数据送入自组织网络中进行学习,反复试验确定理想网络参数,使其可以自组织地将各字符模式相区分。实验结果表明:这种方法减少送入网络的数据量,降低了冗余信息对网络的干扰,使网络处理的复杂程度大大降低,训练后的网络误差小,网络的错判率约为12%,比传统方法有明显提高。     

带干扰观测器的航空相机前向像移补偿控制器

研究了飞机姿态角速度变化的不确定性扰动对相机反射镜前向像移补偿效果的影响,设计了带有干扰观测器的伺服控制方案来抑制干扰.介绍了一种基于力矩扰动作用的反射镜系统数学模型.采用干扰观测器将外部力矩干扰及模型参数变化造成的实际对象与名义模型输出的差异等效到控制输入端.然后,在控制中引入等效的补偿来实现对干扰的抑制.最后,应用该方法设计了带有干扰观测器的控制器对相机反射镜组件进行像移补偿控制.与先进的PID方法的比较结果表明:在相同扰动作用下基于干扰观测器的补偿控制算法得到的干扰前向像移残差减小了40％～60％左右.该方法提高了相机反射镜前向像移的补偿精度和补偿控制的鲁棒性.     

基于DSP的生化分析仪温控系统设计

在生化分析二点法、速率法中,试剂加入样品后的反应过程是在比色杯中完成的,该反应过程对温度极其敏感,能否按要求准确控制反应液的温度,直接影响检测结果的可信度。由于反应液与比色杯有迅速的热交换,实际是通过控制比色杯的温度来达到控制反应液温度。为了实现反应杯温度的快速、精确检测与控制,系统硬件采用高精度铂电阻作为测温元件,DSP作为控制器,半导体制冷片作为温度调节器,软件采用PID控制算法。实验结果表明,比色杯温度控制精度达到±0.1℃,控制时间小于30s,满足生化分析仪的设计要求。     

曲轴油孔加工中心的自主改造

曲轴油孔空间角度复杂,在进行曲轴油孔加工中心自主改造过程中,容易发生油孔钻断刀、主轴撞夹具等情况。对此,使用加工仿真软件构建曲轴油孔加工中心仿真平台,模拟加工实际情况,优化数控程序,检查碰撞、干涉等。通过加工仿真,可以提前预测可能出现的碰撞,有助于加工程序优化、夹具设计、刀具选用,确保曲轴油孔加工中心自主改造后的运行可靠性与安全性,提高调试效率,缩短改造周期。     

基于LabVIEW的弹簧拉压力测试系统

文中分析和设计了基于LabVIEW的弹簧拉压力测试系统。系统硬件以AT89C52作为微处理控制芯片;键盘设计成4×4矩阵型式,利用软件编程实现键码扫描;显示方式为液晶显示,采用基于T6963芯片驱动的240×128液晶显示屏,系统字库自行设计;系统参数存储体存储芯片AT24C64,系统大部分控制单元均采用I2C总线,硬件时序用软件模拟。系统软件采用LabVIEW图形化编程环境,通过交互式图形化前面板来控制系统,并显示结果。由于是基于计算机技术的测试系统,从而使系统的功能可以灵活定义,便于满足用户要求。系统具有良好的人机界面,操作方便,数据曲线动态显示,系统参数自动记忆,同上位机实时交换数据,亦可独立工作。     

一种航摄快门曝光时间均匀性的测试方法

在航空摄影中,快门曝光时间均匀性对于获得高质量的航空相片十分重要。为评测卷帘式航摄快门曝光时间的均匀性,根据有效曝光时间的分析计算,提出了一种可变缝宽式快门有效曝光时间均匀性的测试方法。在不同帘缝宽度下,依据光电测试法,利用每个测试位置的多次测量结果,运用最小二乘法得到帘缝宽度与有效曝光时间的拟合曲线,与理论曲线比较可衡量出有效曝光时间的不均匀性程度。最后对某卷帘式航摄快门进行了实验测试,测试结果表明有效曝光时间不均匀性为2.8%,满足快门4%的精度要求。经过飞行实验验证,所获得的照片均匀性良好,满足图像判读要求。