基于复合标矢量一体水听器的微型声呐浮标设计

本文设计了一种基于复合标矢量一体水听器技术的微型声呐浮标,主要针对海洋水声监测与采集以及水下目标探测。该浮标以现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心,具有小型化、大容量采集存储、可远程无线控制、较高的可用性和易于部署等特点。利用水听器捕获多路数据,并结合惯性导航模块采集到的位置和姿态数据,实现了多元数据的综合记录。系统内置电源与无线传输模块可保证在复杂的海洋环境中值守80h以上,并克服传统浮标的线缆干扰和限制,使其不受距离和环境条件束缚。通过水库实验证明:该浮标性能稳定且可靠,依托其采集并利用无线回传的数据,对声源目标进行方位角估计,与GPS实际数据对比,其误差小于5°。

On a novel non-smooth output feedback controller for the attitude control of a small float satellite antenna

A novel non-smooth controller of the second order double integrator system with a bounded disturbance is proposed,which stability is proved and which disturbance rejection capability is analyzed by MATLAB simulation experiments. The novel non-smooth output feedback controller and tracking differentiator are applied to control the azimuth servo systemof the small floating satellite antenna. The MATLAB simulation and hardware in the loop simulation experiments are conducted. The experiment results validate that the non-smooth output feedback controller with stronger surge and sudden disturbance rejection capability can realize the stable azimuth servo control of the small floating antenna to ensure the communication between the target satellite and the antenna with high quality.

基于扭矩平衡的分时锚定能测量方法

光控取向技术一直是液晶光学器件制备中的关键环节,精确测量光控取向技术中的锚定强度与曝光条件的关系对于提高器件性能至关重要。然而,目前锚定强度的测量方法还存在一定的局限性,比如无法实现对同一取向膜的单点前后多状态的测量等,这导致实际应用中的诸多不便。鉴于此,本文提出了一种基于相位检测原理的新型方位锚定能测量方法,通过采用微分归一化拟合的方法同时结合全方位透射特性校正有效消除了起始放置误差,不仅极大地优化了测量过程,使测量误差控制在8%以内,而且大幅提高了测量时效性。理论与实验结果表明,该方法能够快速有效地测量光控取向膜锚定能随曝光参数的变化,具有较高的准确性和稳定性,能够为液晶光学元件的精密制造过程提供实时在线监测手段,对掌握光控取向物理过程和提高制造质量至关重要。

球舱方位通道动力学建模及参数辨识

用于天文观测的高空气球姿态控制系统是一种软联结控制系统,其控制稳定性与气球吊舱的运动特性有重要关系。使用拉格朗日方程对球舱方位通道的运动学特性进行建模,并使用基于最小递推二乘的算法对球舱方位通道模型中的扭转刚度和阻尼系数进行离线辨识。与传统的稳定性分析方法相比,所提方法进一步揭示了系统控制稳定性与系统的关系和球舱方位控制运动特性,为高空气球吊舱姿控系统的设计及优化提供了重要参考。

海上双方位地震资料OVT域联合成像技术在断层阴影区的应用

断控油藏是勘探开发的重要目标之一,断层导致的地震阴影区普遍存在构造成像畸变,常规海上窄方位三维地震数据难以满足该背景下构造研究需要。针对南海典型断控构造油藏不同年份拖缆采集的双方位地震资料,通过速度调查分析了不同方位三维地震资料的差异。对于叠前一致性以及五维规则化处理后的融合道集数据,采用双方位OVT(Offset Vector Tile)域断控约束网格层析速度建模以及TTI(Tilted Transversely Isotropic)介质深度偏移,获得了高精度各向异性速度模型。实际地震资料处理结果表明,双方位融合的深度域数据品质得到明显改善,断面成像精度高,断层阴影区地震反射能量聚焦、同相轴连续,构造畸变基本消除,深度误差大幅降低,为构造研究以及油田高效开发提供了可靠依据,同时也为该地区同类型断控油藏的勘探提供了新思路。

高空气球吊篮方位控制的反作用飞轮系统

实现了用直流力矩电机在反作用飞轮控制方式下对气球吊篮的方位控制。设计了由PWM脉宽调制技术构建的工作在速率控制模式下的反作用飞轮控制系统,并对其硬件电路进行了具体实现。在实际运行中对系统有效性和实用性进行了验证。

基于单片机的太阳自动跟踪装置的设计与制作

为了充分、高效地利用太阳能,人们普遍采用跟踪太阳的方式来实现。设计并制作了一种以单片机为核心的新型太阳自动跟踪装置。装置根据地理纬度、太阳赤纬和太阳时角,计算太阳的高度角和方位角,从而控制步进电机,通过传动机构实现太阳能电池板自动跟踪太阳的目的。从装置的原理、结构和应用效果等方面,对系统各部分进行了介绍。

陀螺经纬仪校准技术

提出并研究了一种陀螺经纬仪校准装置,该装置利用天文方位角基准和温控转台实现了高低温环境条件下陀螺经纬仪工作性能和技术指标的校准,可以应用于军用陀螺经纬仪的校准。

基于能量最优的组合偏置推力分配算法研究

推力分配是动力定位控制系统的关键技术之一,其任务是将控制器输出的合力分配给各推进器。本文针对推力分配中存在的问题,提出组合偏置思想并设计了自适应组合偏置策略,建立了组合偏置推力分配算法。该算法基于能量最优方法,能够自适应地调整偏置量,兼顾船舶的能量消耗和操纵性。仿真结果表明该算法能有效地提高船舶的动态性能。

直流力矩电动机在气球吊篮方位控制系统中的应用

提出了用直流力矩电动机在反作用飞轮控制方式下对气球吊篮的方位控制,从理论上研究了气球吊篮方位控制系统。该系统实现了气球吊篮方位的动态控制,提升了反作用飞轮控制方式的控制特性和系统的控制品质,提高了系统的精度和可靠性。

高空气球吊篮方位控制系统的反作用飞轮控制模式

为了提高反作用飞轮控制方式的吊篮方位控制的灵敏度和控制精度,考虑飞轮摩擦力矩的情况下,对反作用飞轮控制方式的力矩模式和速率模式进行理论分析与实际应用比较,选取了高空气球吊篮方位控制的反作用飞轮控制的速率模式。

负载扰动下的气球吊篮的方位稳定控制策略

针对大惯量负载高速机动产生的强扰动,为提高高空气球吊篮的方位控制性能,采用在角位置环内部增加角速度内环的方法抑制扰动。角速度内环利用高采样率的陀螺输出信号作为反馈信息。利用某高空气球吊篮做了阶跃信号的跟踪和加挂负载后的抗扰实验,实验结果:阶跃响应上升时间基本不变,超调由单闭环时的44%降为双闭环时的9%;对转动惯量为吊篮转动惯量15的负载作最大速度55.87°/s、最大加速度175°/s2的正弦运动时带来的强扰动,采用双闭环时吊篮方位角最大误差下降为单闭环时的44.4%。结论:相对于角位置单闭环结构,角位置加角速度双闭环结构的吊篮方位控制系统具有对给定信号响应快、超调小、调节时间短等优点,且具有更强的抗干扰性能。

井眼方位控制技术与实践

井眼方位是井身质量的一个重要参数，影响因素相当复杂。本文阐述了井眼几何参数、钻井参数、钻具组合及地质因素对井眼方位影响的一般规律。通过对地面井位优选、方位提前角的确定、扭方位施工等几方面的论述、对如何控制、调整井眼方位进行了概括与总结。

用实钻资料研究方位漂移规律

收集了大港油田196个井段的井史资料和11口井的65000点井径数据。通过对这些资料进行分析研究，总结了下部钻具组合、区域地质条件、井斜角、并送扩大等因素对方位漂移的影响。对于收集到的地层分层参数，提出了用拟合法求地层倾角和倾向的公式，并给出了算倒。从实钻资料总结出的一些规律，对定向钻井的方位控制有很好的指导作用。

基于ADAMS与Simulink的机电一体化系统联合仿真

以雷达天线为研究对象,针对天线的方位角控制问题在ADAMS和Simulink的基础上进行了机电一体化仿真研究。首先利用ADAMS/Controls模块把MATLAB/Simulink与雷达天线样机模型连接在一起,然后分别采用PID算法、PD算法以及模糊理论这3种方法来建立天线方位角控制系统。仿真结果表明,对于雷达天线这样一个输入输出特性比较复杂且不便于简化建模的受控对象（因为不能忽略天线支撑的柔性及其扭振）,模糊控制比前两种经典控制算法更为有效。

承德黑山矿区钻孔纠斜技术及防斜技术措施

近两年,河北承德黑山矿区钻孔顶角、方位超差一直是困扰地质技术人员和钻探施工人员的一大难题,针对生产实际问题,采用LZ-73(89)造斜器进行纠偏,取得了较好的效果。此外,在分析钻孔跑偏的主要原因和总结施工经验的基础上,提出了预防钻孔偏斜的技术措施,实践证明措施科学有效。

方位远探测声波测井仪数据采集控制软件设计

方位远探测声波测井技术在近年来得到了快速发展。数据采集控制软件是测井仪器系统的重要功能模块,其主要功能是完成地面采集控制平台与井下仪器的实时命令控制与数据传输。方位远探测声波测井仪数据采集控制软件模块以仪器库的形式挂接到成像测井系统,软件主要由仪器初始化、数据采集、数据分析及处理、仪器参数设置、下发命令封装、文件操作、实时波形绘图显示、实时波形处理、数据回放、帮助系统等部分组成。在程序设计中采用了多线程编程技术,提高与测井主控平台进行交互的时效性以及程序的响应速度。实验室及现场测试表明,方位远探测声波测井仪数据采集控制软件的总体及各个功能模块运行稳定,能够完成现场应用过程中对仪器的控制、数据读取、数据分析及处理、文件记录以及与现场测井采集控制平台的数据接口等需求,为仪器的进一步功能优化升级和现场应用提供了基础。

基于模糊控制的船舶全回转推进装置控制仿真

船舶全回转推进系统是具有角度控制和速度控制的双变量控制系统,因其要求系统稳定度好,控制精度高,响应速度快,控制难度较大。本文针对其控制特点,提出在无需建模的基础上,采用模糊控制技术解决传统PID控制的局限,并通过仿真"泰安口"轮的全回转推进装置的动态响应,从理论上证明了模糊控制的优越性,为船舶全回转操控提供了另一种思路。

基于方位角调制的LED道路照明灯具的配光设计研究

提出了一种基于方位角调制的LED道路照明灯具的配光设计方法。选择型号为OSLON SX的大功率LED作为光源,利用16颗LED建立了4×4阵列LED灯具的光学模型。通过改变每一排LED的方位角控制了接收面上的光照度分布。研究表明,当LED阵列上下部分分别倾斜±30°时,接收面的光照度最均匀。

兆瓦级风力发电机组多段权系数独立变桨控制

为了实现风力发电机3个桨叶的独立控制,依据风力机空气动力学原理、风轮扫及面内风速风切特性和塔影效应,提出了基于桨叶方位角信号的多段权系数分配独立变桨距控制方法.根据每个桨叶的方位角信号判断出该桨叶所在的风速区域,选取此区域所对应的相关权系数对3个桨叶统一的桨距角进行重新分配微调,将统一变化的桨距角转化为每个桨叶独立变化的桨距角.系统模型仿真结果表明,该方法不仅可以使3个桨叶桨距角能根据其受风情况做出相应变化,实现3个桨叶独立变桨,在稳定输出功率的同时减小桨叶拍打振动,而且能够根据简化的风力机模型进行变桨控制,方法简洁、有效、容易实现.