基于YOLOv5和状态反馈的内燃机转速自动闭环跟踪控制

为了减少内燃机转速自动闭环跟踪控制时间,提出基于YOLOv5和状态反馈的内燃机转速自动闭环跟踪控制方法。通过传感器采集内燃机的转速信息,并结合对应的下降沿关系分析变化信息;分析内燃机的电机结构图,通过电机参数获得转速上限;基于YOLOv5跟踪闭环信息,建构自动闭环策略,通过状态反馈控制转速闭环流程;结合YOLOv5和状态反馈,实现内燃机转速自动闭环跟踪控制。实验结果表明,本文方法的转速跟踪控制收敛时间为13.7s,具有较快的收敛速度。

基于RISC技术的8位微控制器设计

介绍基于RISC技术的8位微控制器的设计与实现。主要包括RISC指令集的选取;取指单元、译码单元、执行单元的设计;取指、译码、回写三级流水线技术的实现。该微控制器包含8级硬件堆栈、1个8位计数器、1个计数器溢出中断、2个外部中断源、8位数据输入和输出端口、16个通用寄存器、2K×16位的程序存储器、512字节的数据存储器。设计使用可综合的Verilog语言描述,QuartusⅡ软件仿真,FPGA器件验证实现。

星载数字化TDRSS/USB双模应答机设计与试验

介绍了跟踪与数据中继星系统(TDRSS)中用户星TDRSS/USB双模应答机的功能和组成,在传统USB应答机和扩频应答机的基础上设计了一种数字化的星载TDRSS/USB双模应答机,具有TT&C和TDR两种工作模式。接收机采用了中频数字化的载波跟踪和解扩解调、伪码快速捕获和精确跟踪方法;发射机的相干载波产生和PM调制采用直接数字频率合成(DDS)方法;两种模式下共用了收发通道和部分FPGA资源。新的设计方法使应答机的调试难度、稳定性、载波和伪码捕获速度、跟踪精度、测距时延误差、功耗、重量等指标均有改善。

立方体卫星质量矩姿态控制建模与布局优化

针对使用固体火箭发动机进行立方体卫星快速变轨机动过程中存在的姿态翻转问题,创新性地提出应用质量矩控制技术实现其姿态稳定。首先推导了完整的八自由度动力学模型,并深入分析了质量矩控制机理;然后利用仿真手段对质量块移动产生的附加扰动力矩以及系统耦合进行了研究,并指导了执行机构的布局优化设计;最后提出的双对称执行机构保证了附加扰动小的同时还大幅降低了通道间耦合。仿真表明该系统具有良好的操纵性。

使用固体火箭发动机的快速机动卫星质量矩控制研究

针对使用固体火箭发动机进行卫星快速变轨机动时的姿态翻转问题,提出使用二维质量矩控制技术予以解决。首先分析了喷气阻尼力矩对三轴稳定卫星姿态的影响,随后建立了考虑推进剂燃烧过程的完整动力学模型,并从通道耦合以及扰动力矩角度对模型特性进行了分析;最后利用仿真手段对质量矩控制卫星姿态的可行性进行了仿真分析,同时考察了发动机不同装药形式以及外形尺寸对控制系统操纵性能的影响。结果表明:二维质量矩控制卫星姿态是切实可行的,且短粗型的发动机结构对控制系统设计更加有利。

立方体卫星制动帆装置离轨时间分析

为了避免立方体卫星(CubeSat)失效后成为空间碎片,在立方体卫星寿命末期应采用低成本制动帆装置使其快速脱离轨道,从而减少对低地球轨道(LEO)航天器碰撞和损坏的威胁。文章建立了立方体卫星离轨的数学模型,得到立方体卫星离轨时间的影响因素分别为立方体卫星面质比、轨道高度和发射日期。应用实例仿真分析上述3种影响因素对离轨时间的影响,结果表明:随着立方体卫星面质比的增加,离轨时间不断减少;轨道高度越高,离轨时间越长;发射日期不同,离轨时间也存在较大的差异,在太阳活动峰年时离轨时间短,在太阳活动低年时离轨时间长。根据分析结果,对于3U立方体卫星而言,制动帆面积可设计为4m^2。

VHF/UHF立方星地面站系统设计及应用

该文根据"南理工一号"卫星发射任务,设计甚高频/特高频(VHF/UHF)卫星地面站系统,并成功实现信号的上下行功能。在分析立方体纳卫星通信特性的基础上,提出了适用于VHF/UHF频段的卫星地面站系统设计方案。针对卫星任务提出了音频频移键控(AFSK)调制与二进制相移键控(BPSK)解调实现方式,地面站系统采用硬件方式实现AFSK调制,利用基于Costas环的软件方式实现BPSK解调。实际测试表明,地面站上行功能良好,BPSK接收灵敏度达-120 d Bm,该系统可成功解调QB50P1和QB50P2等其他卫星信号。

基于arm内核的UV通信机的设计

针对微小卫星对星载通讯分系统高数据量,高速率和高可靠的要求,本文根据设计指标,采用以arm为内核的STM32F4芯片为主控制器,以及高输入范围,低辐射的转压稳压芯片和满足性能要求射频模块,在查阅大量文献资料之后,设计了一款基于arm内核的UV通信机。经过仿真和调试,上下行通信链路通畅,指令响应良好,容错性能较好,没有出现死机状况,通信机基本满足指标要求。该通信机已经具备基本功能且已通过合作方初样验收,效果良好。

立方星电源系统设计与实验

针对立方星体积小、成本低、能源有限等特点,设计了基于最大功率点跟踪的立方星电源系统。该系统采用三结砷化镓太阳能电池和比容量高的锂离子电池构成太阳能电池阵联合供电系统,电源转换和功率分配电路采用商用集成器件,在降低成本的同时能够提升功率转换与传输效率,降低系统功耗,提高负载供电可靠性。利用变步长扰动观察法实现了MPPT功能,试验表明该电源系统MPPT模块功率跟踪误差在2%以内,动态响应速度和稳定性较高。

浅谈连续油管水力振荡器在页岩气水平井中的应用——以YSX井为例

针对目前连续油管在页岩气井开发过程中遇到的在水平井中经常发生锁定的现象,通过摩阻成因分析、连续油管水力振荡器作用机理、结合其在页岩气井YSX井的现场应用情况,得出了连续油管水力振荡器在解决连续油管锁定现象方面取得了显著的效果,以及在页岩气勘探开发过程中有着巨大潜力这一结论。该结论为连续油管水力振荡器在页岩气藏储层改造中的规模应用奠定了基础,为连续油管水力振荡器在长水平段及井眼轨迹复杂井的环境作业积累了宝贵的经验。

高职机械专业单片机课程教学改革思路及实施要点解析

高职机械专业单片课程教学改革难点较多,文章从教学避免角度分析,涉及到教学内容、教学方法以及教学手段等等,提出了教学改革措施,为提升机械专业单片课程教学奠定基础。

基于最大条件熵的射频隐身数据链猝发通信模型

为提高数据链的低被截获性能,以数据链发射时刻的不确定性为对象,提出了一种基于最大条件熵的射频隐身数据链猝发通信模型。该模型以先验数据为训练样本空间,以拉格朗日乘子为优化粒子,将最大条件熵的对偶规划问题作为目标,利用混合混沌粒子群优化(HCPSO)算法进行优化计算,最终确定最大条件熵概率分布模型。与单阈值方法 (STM)和双阈值方法(DTM)的对比仿真结果表明:利用最大熵方法(MEM)自适应生成的发射规划,不仅具有最大的发射时刻条件熵,射频隐身性能最好,而且MEM的通信总时间、通信占空比也最大,对环境约束特征的适应性最好,因此,MEM具有最优的综合性能。

纳卫星变轨段质量矩姿态控制系统设计

提出应用质量矩控制技术实现纳卫星轨道机动过程中的姿态稳定控制。在设计出质量矩滑块构型后,利用动量和动量矩定理推导了八自由度(DOF)动力学模型,并根据动力学分析结果建立了简化控制模型。以此为基础,基于全局滑模控制理论设计了俯仰偏航通道姿态稳定和滑块位置跟踪的鲁棒控制器,并在参数不确定性条件下对控制系统进行了仿真,结果表明:所设计的二维质量矩控制系统能快速控制卫星姿态,并对系统扰动具有较强的鲁棒性,可以应用于纳卫星变轨段的姿态控制。