正交有限视角光学层析重建图像的计算机模拟

本文提出了正交有限视角少数投影光学层析技术重建图像的重要性;对正交光路系统各１６°,１４°,１２°,１０°范围内的投影视角采用联合代数重建算法实现了图像重建的计算机模拟;分析了重建精度与采样密度、采样间隔的关系。结果表明,小视角少数投影情况下重建出较高质量的图像是可行的。     

基于人工神经网络动态标定算法的低成本视线追踪系统

针对视线追踪系统成本高、标定算法复杂的问题,研究了一种低成本视线追踪系统.系统采用低成本网络摄像头,采集到的图像首先采用Haar-like特征与肤色结合算法来进行人脸检测,并利用主动表现模型算法和光流法定位并跟踪人脸特征点;然后利用梯度向量法进行瞳孔中心检测;为了提高系统精度和鲁棒性,提出了一种人工神经网络的动态标定算法.实验表明,视线追踪系统不仅具有很好的鲁棒性,而且具有较高的精度,在头部静止的情况下平均误差为1.34°,在头部运动的情况下平均误差为3.26°.      

基于双摄像头组合成像的钻孔成像系统

为解决水平定向孔成像勘探任务中传统成像探管前后端易遭挤压而损坏的问题,同时不影响钻孔孔壁全景图的图像质量,设计了一套基于双摄像头组合成像的钻孔成像系统。在成像探管中部设计了两组高度不同、方向相反的180°圆柱缺口作为两摄像头的拍摄窗口,探管剩余部分作为支撑结构承受探管前后端压力,拍摄窗口合计视野范围覆盖360°孔壁,使用双摄像头组合成像算法首先同时对两个摄像头采集的孔壁图像进行单摄像头钻孔成像,得到两幅180°钻孔全景图,然后计算两幅180°钻孔全景图的纵向偏移量并拼接成360°孔壁全景图。经过系统测试与分析,该系统特制的探管结构能适用于水平定向孔成像勘探任务,并可获得图像质量良好的钻孔孔壁全景图,为水平孔钻孔成像系统的探管结构设计与成像算法提供了新思路。     

大型运动顶盖角度姿态光电检测系统的研究

该文提出了一种用于测量和控制大型运动顶盖角度姿态的光电系统 ,该系统采用红外光源、光电二级管阵列和光等信号工作原理。测量算法的分析和初步的实验结果表明 ,该系统可精确测量运动顶盖的转动 ,精度可达± 0 .0 15°。     

基于修正点扩散函数的超分辨率复原算法

针对传统的超分辨率复原算法边缘保持能力不足,存在振铃效应等问题,提出了基于修正点扩散函数的凸集投影超分辨率复原算法.首先,检测参考图像的边缘;然后,对传统的点扩散函数加一个权值因子进行修正,将点扩散函数分为0°、22.5°、45°、67.5°、90°、112.5°、135°、157.5°8个方向,达到在边缘部分降低点扩散函数作用范围的效果;最后,利用改进的点扩散函数迭代修正参考帧,直到估计灰度值与实际灰度值的误差小到一定范围或达到设定的迭代次数,退出迭代,得到超分辨率复原图像.复原图像的质量采用峰值信噪比、均方误差和结构相似度进行评价.实验结果表明,两类测试图像的峰值信噪比提高范围为3.46～6.91 dB、均方误差降低范围为43.47 ～87.82、结构相似度提高范围为0.050 8 ～0.381 7.提高了超分辨率复原的边缘保持能力和复原图像的质量.     

关于控制受限下系统的可控、可达性

这里所探讨的问题是离散线性系统的多变量受限控制问题。对于系统 Ｘ_（ｋ＋１）＝ＡＸ_ｋ＋ＢＵ_ｋ Ｕ_ｋ∈Ω■ Ｒ~ｍ给出了系统可达的充要条件。在此基础上又给出了４个推论：ｌ°当Ａ为正数矩阵,且Ａ的复特征根为单根时,系统区域可达的充要条件。２°系统区域零可控的充要条件。３°Ａ~（－１）满足一定的条件时,系统区域零可控的充要条件。４°当Ω＝Ｒ_＋~ｍ时,系统整体可达的充要条件。     

无罩线形聚能装药近场爆炸载荷分析

为研究装药半楔角度对无罩线形聚能装药近场爆炸载荷的影响,利用Autodyn有限元分析软件的二维多物质欧拉算法对不同半楔角（40°、50°、60°、65°和80°等）的线形聚能结构爆炸后冲击波的产生和传播过程进行了数值模拟。分析了冲击波的形成过程,得到了各装药爆炸后的近场不同位置(距离爆炸中心15、20、25和30 m等)处冲击波超压及比冲量值,研究了半楔角和位置对爆炸载荷的影响。研究表明,无罩线形聚能装药结构的最优半楔角为65°左右,且距装药开口方向约2 m处爆炸冲击波的综合作用能力最强。     

基于模糊-PID控制算法的温控系统设计

在模糊-PID控制算法的基础上设计一种工业染布机温度控制系统,系统采用双CPU的方法代替传统的单CPU加PLC的模式,降低了生产成本,提高了系统性能,系统的温度控制范围在10～140°C,精度<±1°C,满足了实际需要,具有较好的应用前景.     

跨声速风洞翼型动态失速实验系统研制

为满足旋翼设计的需要,研制了增压连续式跨声速风洞二元试验段翼型动态失速实验系统。开发了相应的测控系统,设计并安装了机械驱动机构,建立了数据采集及其后处理系统。动态试验测控系统的测量部分与控制部分相互独立,且与风洞主控系统、安全联锁系统等互不影响,可单独工作,安全性高,抗干扰性能好。机械系统设计合理,运动轨迹精确,该机构以平均迎角0°振幅10°,振荡频率2Hz运行时,最大迎角误差为±0.809°,平均迎角误差为0.255°,振幅均方根误差为0.325°,满足翼型动态失速实验的要求。数据采集采用多路并行A/D,其同步性能好,避免相差。在风洞实验系统联调中使用了NACA0012翼型模型,通过在翼型表面安装动态压力传感器,测量Ma=0.3,平均迎角为10°, 振幅为5°,减缩频率分别为0.05,0.03和0.01下,翼型表面脉动压力。其结果表明,实验系统在大动压,不同频率下,运行稳定,数据合理可靠,实现了设计要求。     

频率可调、相位可调的程控数字移相器的设计

本系统以单片机为核心设计了一个频率可调、相位可调的程控数字移相器。首先介绍了(0°~360°)程控移相电路的工作原理 (可实现1°步进);其次探讨了移相信号频率任意可调的课题,并予以很好地解决。     

一种非最小相位系统控制方法

针对非最小相位系统提出了一种非线性控制方法。利用一种非线性函数对常规PID控制的三个控制项分别进行非线性修正,形成一种非线性PID控制器,并结合这一控制器的直观物理意义,在状态平面上通过旋转该控制器来改变闭环系统的负零点个数,以适应非最小相位系统的控制需求。仿真结果表明,与线性PID控制器相比,本文方法在减小负调幅值的同时缩短了系统调节时间,较好地解决了非最小相位的控制问题。     

保精度-稀疏特性核回归模型的非线性动态系统辨识

针对一组有限测量数据的非线性动态系统建模方法存在模型结构复杂且易出现过拟合等问题,从建模精度及模型稀疏特性出发,提出了保精度-稀疏特性的核回归模型用于辨识非线性动态系统。该方法将逼近误差的L_∞范数思想与结构风险最小化理论相结合,建立求解非线性动态系统所对应的核回归模型优化问题,再应用较简单的线性规划对其求解。提出的方法具有如下三个显著特性:①应用逼近误差的L_∞范数最小化可保证非线性动态系统的辨识精度;②引入支持向量回归架构下的结构风险L_1范数对模型结构复杂性进行有效控制可保证模型稀疏特性;③模型的泛化性能可通过提出的方法从建模精度与模型稀疏特性之间取其平衡。最后,通过实验分析论证了提出方法在辨识非线性动态系统上的保精度-稀疏特性的合理性与优越性。     

基于RBF神经网络逆系统的注射速度控制

为了实现注射速度的精确控制,针对其非线性时变的动态特性,提出了基于神经网络逆系统的控制方法.采用M.Rafizadeh模型描述注射速度系统特性,通过求解该系统的相对阶证明了系统的可逆性.由于注射速度系统逆模型的解析形式难以获得,因此构造了基于RBF神经网络的注射速度逆系统,并将该系统与常规PID控制相结合,对注射速度实现复合控制,解决了基于RBF神经网络逆系统的开环控制效果不理想的问题.仿真实验表明,该控制系统具有良好的跟踪性能及抗干扰性能.     

分频输电系统的稳定控制研究

针对分频输电系统非线性的特点，基于非线性微分几何控制理论，提出了分频输电系统的非线性励磁控制器的设计方法，应用该方法设计的非线性励磁控制器不仅可以提高分频输电系统的稳定性，而且减小了发电机端电压的波动。计算机仿真表明，该种控制器与仅考虑稳定性而设计的非线性励磁控制器相比较，不仅有效地提高了分频输电系统的稳定性，而且提高了发电机电压的调节精度。     

基于参数自调节模糊-PID的PMSM矢量控制系统仿真

针对永磁同步电动机,设计了参数自调节模糊-PID控制器,并在Simulink环境下对基于参数自调节模糊一PID的PMSM矢量控制系统进行仿真。结果表明,控制系统能够稳定运行,动、静态特性良好,调速系统具有响应快速、超调量小、鲁棒性好、抗干扰能力强等优点,验证了系统设计的可行性。     

基于无源性分析的鲁棒输出反馈控制设计

基于无源系统理论,该文讨论了一类不确定非线性系统的鲁棒输出反馈控制问题。通过虚拟串联微分多项式到系统的输入端,回避了无源化方法所需的相对阶为1的条件,并进一步利用切换控制完成了虚拟串联后的控制器实现。仿真结果证明了本文算法的有效性。     

工程车辆橡胶悬架系统的非线性动力学特性

为深入研究工程车辆橡胶悬架的非线性动力学特性,提高车辆的行驶平顺性,建立了车辆两自由度动力学模型及包含悬架刚度立方非线性的运动微分方程,采用多尺度法和李亚普诺夫一阶近似理论求解系统的幅频响应特性、稳定性及其判定.通过数值仿真,获得了主共振和内共振条件下的非线性橡胶悬架系统在不同刚度参数时的幅频响应、转迁集与分岔.结果表明非线刚度参数对车辆系统幅频响应曲线弯曲程度、共振区大小及稳定区域的有很大影响.根据所获得的规律,合理地选择悬架的刚度参数,可以避开系统可能出现的内共振及跳跃等不稳定现象,从而有效地控制车辆的振动.     

基于微分几何的非线性汽车悬架主动控制

汽车悬架是复杂的非线性系统,采用传统的近似线性化方法得到的模型不够精确,文章建立了1/4车悬架系统非线性振动模型,应用基于微分几何理论的精确线性化方法,通过恰当的坐标变换和非线性状态反馈将系统简化为一线性系统,实施线性最优控制策略解得控制器。作为比较,建立了传统的近似线性化1/4车悬架系统的模型,应用线性最优控制策略获得控制器。最后将这2个控制器的控制效果进行仿真比较,结果表明前者效果较好。     

基于模糊控制的压力监控系统设计

城市供水等的压力监控系统属于非线性系统,使用传统的控制方法很难实现有效控制,以计算机模糊控制理论为基础的单片机压力监控系统能方便地对数学模型未知的非线性系统进行实时监控,能够运用于诸如水塔恒压供水等实际问题中去。     

抽油机电液伺服加载系统的模糊PID控制

抽油机电液伺服加载系统是一种位置扰动型的施力系统 ,存在着非线性、不确定因素及由于位置扰动引起的多余力 ,传统的控制方法不能达到理想的效果 .采用模糊控制和 PID控制相结合的方法 ,用模糊推理调整 PID控制器参数 ,可以消除非线性以及位置扰动的影响 ,提高系统的精度 .在 MATLAB中对系统进行了仿真 ,结果证明了模糊 PID控制器的优越性