吸气式空空导弹FADS系统设计

分析了吸气式空空导弹FADS系统设计面临的关键技术难点及设计流程.针对吸气式空空导弹大长细比布局、高机动、大攻角和低成本控制等特点,提出了一种高精度、多点故障诊断、容错和可抗大过载的FADS系统设计方法.主要包括基于压力模型、分层诊断和多模型重构容错策略的求解算法设计、系统误差模型设计、高精度和抗大过载压力测量模块设计、以及解算机模块设计等.针对某典型吸气式空空导弹外形设计了9个测压点布局、飞行马赫数2.0~4.5的FADS系统原理样机,在1.2 m×1.2 m超声速风洞完成原理样机的实时解算试验,试验结果表明:静压测量相对误差≤6.9%,马赫数测量误差0.1,攻角和侧滑角的测量误差均1°.重构模型的测量误差接近基准模型的误差;算法诊断故障点数≤3,故障诊断的范围是P1点的偏差≤-20%或≥40%,P2~P9点的偏差≤-30%或≥30%,算法具有≤2故障点的容错能力.系统的测量误差水平、故障诊断和容错能力均能满足工程要求.     

基于AMEsim/Simulink的转向架分离装置液压系统的建模及联合仿真分析

为了提高轻轨转向架分离装置平台的两个升降液压缸的同步精度,提出采用单个零位负重叠比例阀来同时控制两油缸同步的方法,并对该液压系统进行了AMEsim数学建模和频率特性分析,发现开环增益K_v为4时幅值裕度和相位裕度比较宽裕,且系统频宽达到1.34dB。由AMEsim/Simulink的联合仿真的结果可知,双缸在偏载情况下正、返行程位移同步效果良好。因此,采用单个零位负重叠比例阀双缸液压同步系统能有效满足转向架分离装置升降平台快速性、稳定性、准确性等方面的要求,降低了成本,并且在实际中得到了很好的应用。     

多机电力系统广域非线性鲁棒电压控制策略

本文针对多机电力系统提出一种广域非线性鲁棒电压控制策略.针对COI（center of inertia）坐标系下的系统数学模型,提出一种简单而巧妙的模型变换方法,将其转换为一个引入了发电机的机端电压偏差为新的状态变量的不确定线性系统,进而应用基于线性矩阵不等式（linear matrix inequality,LMI）的鲁棒控制理论设计出控制器.所提出的广域非线性鲁棒电压控制器不依赖于系统某个特定运行点,可适应系统网络参数以及运行方式的变化,保证机端电压调节精度.控制器不需要测量发电机转子角及任何变量的微分,仅需要测量发电机的机端电压、角速度、有功及无功功率.此外,控制器考虑了广域反馈信号的时滞以及部分机组未装设相量测量装置（phase measurement unit,PMU）的影响.应用PSCAD/EMTDC对某三机和四机系统进行了详细测试,仿真结果验证了控制器的良好性能.     

关节臂式测量机设计及关节臂参数标定方法研究

为了能够在数控机床加工现场狭长的空间区域内实现整体叶盘的加工原工位测量,设计了一种新型的关节臂式测量机。通过两个直行运动部件和一个旋转关节臂的结合,减少测量机的行程,突破加工现场的空间限制,满足在狭长空间限制下的整体叶盘加工原工位测量需求。并提出一种基于对称转位的关节臂零位和关节臂长度的标定方法。通过实验,验证了所提出方法的有效性和精确性。     

加性噪声条件下的UKF算法

UKF算法是广泛应用的非线性滤波方法之一,在加性噪声条件下,根据是否状态扩展和是否重采样有四种实现方式.从算法精度、适应性和计算效率等方面进行了理论分析和仿真计算,证明适当选择滤波器参数,常用采样策略下,状态扩展与非扩展的UT变换结果相同,但后者的计算效率较高;加性测量噪声条件下,扩展与非扩展UKF可获得相同的滤波结果;加性过程噪声条件下,扩展与非扩展UKF仅能获得相同的状态预测结果;重采样不总是构建滤波器的必要环节,但理论分析和仿真计算发现了重采样对滤波器增益的自适应调节能力,指出其在状态偏差或未知机动模式较大时对改善滤波器收敛性和精度有重要贡献.在此基础上,给出了实际应用中的滤波器设计准则:对于加性测量噪声宜采用非扩展方式;对于加性过程噪声,状态偏差或机动较小时宜采用扩展或非扩展的非重采样方式,系统状态偏差或机动较大时宜采用非扩展的重采样方式.性能分析方法和系统设计准则对研究其它的滤波器同样有参考价值.     

中国载人交会对接技术的设计与实现

中国在载人航天工程第二步第一阶段任务中,自主研制了天宫一号目标飞行器和神舟八号、神舟九号、神舟十号载人飞船,通过3次在轨飞行任务完成了8次交会、6次对接,覆盖了自动和手动等多种交会对接模式,突破并掌握了交会对接技术.从交会对接系统、交会轨道、交会测量和控制、信息传输、对接与分离、飞行方案,以及试验验证等方面对中国载人交会对接设计的技术特点、所采用的创新技术方法和解决的技术难题进行了介绍,在飞行验证的基础上分析了工程任务取得的成果,与国际水平进行了综合比较,对中国载人交会对接技术的设计和研制情况进行了总结.     

无线电感传感器及检测线圈的LRC值测量

在现有基于Agilent 4395A阻抗分析仪的无线传感器测量系统的基础上,设计了一个便携的LRC参数测试仪,给出了测量无线电感传感器及检测线圈LRC值的测量原理及其提取LC值的算法.最后通过仿真验证了该算法的正确性.     

基于平行光管的摄像机方位快速校准方法

阐述了一种基于平行光管的导轨视觉对接测量系统摄像机方位快速校准方法。首先通过摄像机提取平行光管分划板十字线图像,然后根据十字线像的位置、大小信息计算出摄像机与平行光管之间的方位偏差,最后通过调节多维精密调整台实现摄像机方位的快速校准。实验证明,经过该方法校准过的摄像机与对接导轨之间的方位偏差不超过0.2mm,校准精度满足导轨视觉对接测量系统对摄像机方位校准的精度要求。     

深空站区域对流层延迟模型构建及在嫦娥四号中的应用

深空干涉测量系统实时模式下主要依赖经典模型进行对流层延迟修正,但修正效果不佳,严重限制了实时测量精度.基于此,本文构建了一种区域高精度对流层延迟模型.首先,通过对流层延迟实测值与模型值的比对确定了Saastamoinen模型天顶延迟估计的修正系数,修正后对流层天顶延迟偏差由1.24 ns降至约0.9 ps;其次,为突破Saastamoinen模型气象数据约束,提出了高程修正的UNB3m模型,建立了测站区域大气参数估计模型,大气压强、温度、水汽压的估计偏差分别约为3.9 mbar, 6.7 K, 0.63 mbar,由大气参数模型值与实测值得到的对流层天顶延迟偏差约为14 ps,显著增强了天顶延迟估计的实时性;最后,通过分析Niell映射函数规律,确定干映射参数a为响应的主要影响参数,进一步通过最小二乘处理得到了参数a的最佳值.结果表明在仰角10°时,对流层延迟偏差约0.3 ns,相对缩小近1个量级.利用本文所提模型,嫦娥四号探测器实时定轨残差与事后对流层延迟实测值条件下的结果基本一致,相对原始对流层模型下的定轨残差显著改善.本文所提对流层区域模型不依赖于大气参数实测数据,估计精度高,可显著改善深空干涉测量实时定轨支持能力.     

高速工况智能车辆转向系统混杂控制研究

通过分析高速工况下交通事故的主要类型及驾驶员的3种基本驾驶行为,可知该工况下转向系统既有离散状态又有连续状态的特性,进而提出基于混杂系统理论的智能车辆转向系统多模式切换控制策略,并利用跨道时间和安全距离作为切换规律.以线控转向系统为执行机构,分别设计阻尼模式、保持模式和换道模式控制器.其中保持模式引入了一种控制预瞄点处侧向偏差的一阶导数和二阶导数的方法,不但有效地防止了超调,而且减少了车辆回到车道中心线的时间;换道模式利用模型预测控制算法,加入多个约束,提高了车辆换道过程的稳定性.从混杂系统稳定性的角度出发,设计了简单有效的稳定性监督器,防止车辆失稳.最后,在Car Sim/Simulink联合仿真平台及Car Sim/Lab VIEW硬件在环测试平台上验证了本方法的有效性和切换过程的稳定性.     

机械传动系统中嵌入式信号采集及无线传输设备设计与实现

针对传统的机械传动系统信号采集设备的不足,基于ARM7微处理器与射频芯片CC1101提出了用于机械传动系统的嵌入式信号采集及无线传输设备设计方案并实现。阐述了设备的组成及设计原理,并从硬件和软件两个方面说明了系统的设计及实现方法。该设备应用在某汽车传动轴扭矩测试的试验结果表明,在特殊工作环境下,设备使用方便,数据传输稳定可靠,所得信号的干扰及能量损失更小。     

无线终端网络配置的图形用户界面设计与实现

根据目前宽带无线移动终端的发展所提出的新要求,针对用户较为关心的图形界面系统,提出并设计了一套基于ARMLinux嵌入式系统的网络配置的图形用户界面,旨在配置具有自主知识产权的IEEE802．11g无线网卡芯片。运行测试表明,该界面具有占用资源少、性能稳定可靠、便于移植等特点。     

基于S3C2410构建PDA数据采集节点系统

描述了以现代的无损检测技术为基础,以S3C2410为核心构建的PDA数据采集系统。该系统实现了无线网络节点的数据采集功能。在此基础上设计了一套PDA数据采集,其硬件结构由S3C2410、无线网络节点和通信模块等组成;系统软件分为驱动程序模块、通信协议模块等,可应用于高校的教室温度采集系统。     

低成本餐饮点菜终端无线解决方案

在分析无线餐饮点菜设备发展的基础上,给出了主题的应用背莆。硬件电路中选择了Integration公司低成本的IA4421芯片作为无线通信电路的主芯片,并设计了通信圉件程序。当多个无线餐饮点菜终端与主机通信时,通过简化Modbus协议使之应用于此半双工系统。实验证明,此无线解决方案稳定可靠,现场效果非常理想。     

基于DSP的超声波无损检测系统的设计与实现

介绍了基于DSP和FPGA硬件平台上开发的超声波无损检测系统；阐述了超声波无损检测的基本原理；给出了系统主要部分的硬件设计以及整体软件流程。该系统完成了超声波信号的发射和采集，波形在彩色Trr液晶上的实时显示，SD卡读写。据此系统所研发的仪器已经在检测混凝土缺陷上投入使用，对建i~_x-程中混凝土质量检测有巨大的推动作用。     

利用 CFD技术对管壳式换热器壳程结构的模拟分析

以某公司所制造的水源热泵为基础,针对制冷量 Q0=180kW 的蒸发器的内部结构,利用 CFD技术对其壳程侧做了流场与热场的模拟分析,得到了具有一定价值的分析结果:1)原设计中不仅单弓形折流板的数量较多而且折流板较厚,占用了一定有效换热面积,势必影响了壳程水侧的换热效果和造成了较大压降;2)由于进水管侧的水温与制冷剂的蒸发温度之间存在较大的温差,会在管板上产生较大的热应力,有造成管板与换热管的接触破坏的可能;3)通过对原设计的速度矢量分析,可以较为清楚地看到,原设计存在较多的流动死区,这些流动死区,会影响水侧换热.根据这些分析结果,提出了相应地解决方案,并建立了改进后的蒸发器模型     

无线温湿度监测系统设计

本文介绍了一种以STC89C51单片机为核心、VB6．0为上位机软件开发平台的控制系统，详细阐述了该控制系统的硬件组成、无线通信和数据采集软件的设计思路。该系统使用方便，工作可靠，实现了无线温湿度监测和数据采集等目的。     

钢筋混凝土烟囱定向倒塌过程中后坐的判断

通过对抛物线型切口闭合阶段的力学分析，较全面地讨论了钢筋混凝土烟囱产生后坐的原因，得到了倒塌过程中的运动方程和相应的解析式。并且结合具体工程实例，介绍了在复杂环境下，一座210米高的钢筋混凝土烟囱，经前期人工拆除后，剩余75米部分采用抛物线型切口进行定向倒塌拆除设计。按照烟囱的结构和实际的受力状态，以烟囱后坐范围的预测为重点，为拆除钢筋混凝土烟囱，正确选择有关参数提供理论依据。