基于UC3854的Boost型APFC电路优化设计

设计了一种基于UC3854控制的单相Boost型有源功率因数校正(APFC)电路,并针对传统APFC主电路中存在的冲击电流和输出电压纹波大等问题,并为了减小二极管反向恢复产生的冲击电流,对单相Boost型APFC主电路中升压电感进行了优化设计。设计中采用带中心抽头的三点式电感线圈结构,并在输出端采用脉动补偿的方法,以减小输出电压纹波。实验结果表明,优化后的单相Boost型APFC电路完全能够达到整流、升压、稳压、高输入功率因数、低纹波的目标。

Φ1.2m F/1.5抛物面主镜补偿器

用于Φ1.2 mF/1.5主镜面形检验的补偿器,需要补偿0.087 mm的非球面度,并满足0.033λ(RMS)面形检测要求。介绍了该补偿器的设计、误差分析、加工、标校及最终主镜检测的情况。主镜检测前用计算全息(CGH)对补偿器标校显示:补偿器产生的抛物面面形误差为0.012λ(RMS),二次曲面常数K的误差为0.006 4%;主镜最终补偿检测结果为:面形误差0.027λ(RMS),二次曲面常数K的误差为0.030 6%,与分析的结果相符。结果表明,补偿器设计合理,建立的误差分析原则和方法可行,加工质量可靠,为更大口径高陡度非球面主镜的补偿检验奠定了坚实基础。

共形导引头光学系统设计及其MTF测试

共形导引头光学系统因在非零观察视场中失去旋转轴对称性而存在随视场不断变化的动态像差。为验证共形光学系统的光学成像性能,设计了采用固定校正板进行像差校正的万向支架式共形导引头光学系统。系统在±55°观察视场内设计的传递函数值大于0.5,像元内能量集中度大于80%。为简化位标器结构并完成光学系统的成像性能测试,提出了采用头罩旋转的方式替代位标器结构的旋转。光学系统调制传递函数测量结果表明系统在小观察视场中的调制传递函数大于0.45,在全观察视场内大于0.25,满足目标探测要求。

大气色散对4m望远镜成像分辨力的影响与校正

本文分析研究大气色散对4 m望远镜成像系统分辨率的影响及校正方法。首先计算分析了大气色散对其成像分辨力的影响,计算结果表明,天顶角大于15°时,大气色散开始影响系统成像分辨力,天顶角大于45°时,对系统成像分辨力有着较为严重的影响,需要设置大气色散校正器来进行消除。本文列举了3种大气色散校正器的实现形式,分别比较了它们的优缺点,最后选择了胶合棱镜旋转补偿的形式来消除大气色散对4 m望远镜高分辨力成像系统的影响。基于4m望远镜高分辨力成像系统的特点,将大气色散校正器放置于成像元件前的平行光路中,并利用光学设计软件对不同天顶角与大气色散校正器的旋转角度进行了仿真分析,该大气色散校正器的最大楔角为9.65°,旋转精度为±0.1°,对系统分辨力影响为1/1 000。分析结果表明,旋转精度完全能够满足系统成像分辨力的要求,证明本文对大气色散的影响分析和大气色散校正器的设计是有效的。

空中交通流监控警告参数的设置和使用

介绍了交通流监控警告参数的设置和使用流程;并设计了监控警告参数控制的动态反应逻辑。设计监控警告参数控制的动态反应逻辑很好的解决了单纯使用航空器数量不能准确反映管制员工作负荷的问题;通过设计的矫正器矫正监控警告参数,将数字表达的交通复杂度和管制员主观感受联系起来:管制员感受到的交通复杂度高,监控警告参数下调;管制员感受到的交通复杂度低,监控警告参数上调。实例表明,矫正器设计基本合理,可用于对复杂度动态反应的监控警告参数(MAP)控制中。

液晶-变形镜自适应光学系统的数据采集与处理软件设计

为了提高自适应光学系统科研人员的工作效率,满足自适应光学系统向高低阶多波前校正器的发展需求,本文研究了一套自适应光学系统控制软件设计方法,以适应实验设备的不断更新换代,避免实验过程中软件不断更新修改所带来的问题。本文首先从功能和性能两方面分析了实验对软件系统的需求,提出基础层、功能层及表示层3层的软件架构体系,采用共享内存和临界区对象相结合的软件开发方法,确保自适应光学系统的实时性与准确性,避免资源冲突和浪费;采用Windows API事件实现多线程之间同步协调控制。基于上述思想开发了液晶-变形镜混合的高低阶自适应光学系统控制软件,可在0.6ms内完成波前采集、波前计算、控制信号计算和各设备间的同步协调控制。最后,使用该软件进行自适应光学校正:仅变形镜和倾斜镜校正后峰峰值由3.38μm降为0.95μm,均方根误差由0.66μm降为0.12μm;液晶校正器、变形镜和倾斜镜同时校正后峰峰值为0.44μm,均方根误差为0.02μm,计算总延迟为0.378ms。由实验结果可知,本文设计的软件可以实现自适应光学系统的实时校正,在保证校正精度的同时具有方便修改、功能齐全及模块化的优势,为后续自适应光学实验提供保障。

南极内陆精密仪器运输减振设计与测试

Dome A是南极冰盖的最高点,由于其海拔高度高和温度低,天文学家预计其将是地球上最好的天文台址之一,南极Dome A将为天文观测提供一个绝佳的窗口。但仪器设备需要从中山站通过雪橇长途运输运至Dome A,道路异常恶劣。基于南极巡天望远镜的改正镜系统,设计了一套适合南极Dome A运输的精密仪器减振系统。首先介绍了Dome A的道路冲击振动实测结果,包括对振动和冲击加速度时域和频域信号的分析,其次对改正镜系统进行了动力学分析,再次根据南极Dome A运输道路的特点完成了减振系统的设计和制作,并对减振系统进行了动力学模拟分析。最后通过在南极实测的数据对比,验证了减振系统有效性。

折反式大口径、大视场、宽光谱光学系统

在地面的目标探测光学系统多采用大口径(>500 mm)同轴光学系统的前提下,系统探测的大视场和宽光谱就成了亟待解决的问题。设计了附带小口径球面透射校正镜组的折反式光学系统,利用该校正镜组校正了系统由于大相对口径、大视场和宽光谱带来的像差,使系统达到了预定的指标要求。其中只有主反射镜面形为二次非球面,设计参数也易于加工。在相应的实例要求下,用ZEMAX光学设计软件进行了优化评价,并给出了该系统的对星观测结果。该光学系统设计的口径为Ф750mm,相对孔径为1:1.32,视场为4°,光谱范围为500～800 nm,系统实际探测能力在15 Mv以上。该系统结构简单,均采用普通玻璃材料,成本低,成像质量良好。

用MATLAB进行滞后-超前校正器的设计

介绍了用MATLAB进行滞后-超前校正器的设计方法，给出了基于频率法设计滞后-超前校正器的函数frlaglead，调用该函数就可以设计所需的滞后-超前校正器，最后以实例介绍了用MATLAB设计滞后-超前校正器的详细过程。

红外遥感器光学参数选择研究

研究了应用于红外光学遥感器的大口径RC光学系统的视场校正镜设计与主镜F#之间的关系,以及后工作距与主镜F#之间的关系。对五种不同主镜F#的RC加校正镜系统进行计算比较,结果表明在像质优良的前提下,主镜F#减小,系统后工作距缩短,视场校正镜越难于设计。

钝头体载人飞船跳跃式再入预测-校正制导方法研究

针对钝头体载人飞船再入制导采用标准轨道法对不确定性因素缺乏鲁棒性且只适用于纵向航程较小情况等问题,提出了一种基于数值预测-校正的跳跃式再入制导方法。该算法通过实时预测跳跃段剩余航程与理论值之间的偏差以及数值积分,将倾侧角的规划问题转化为非线性单变量寻根问题,采用割线法迭代计算满足落点误差要求的倾侧角。将该方法应用于某载人返回飞行器再入轨迹设计,仿真结果表明该算法能够使再入轨迹满足终端落点条件及热流、气动过载、动压等过程约束,对各种不确定性因素及远航程再入情况具有较强的鲁棒性及适应性。

单相Boost型APFC电路的设计及仿真研究

根据Boost变换器的特点和要求,设计了一个具体、实用的带有源功率因数校正(APFC)功能的开关电源电路,并运用仿真软件MATLAB/Simulink,建立Boost主电路和控制电路的仿真模型.仿真结果证明:平均电流控制的单相Boost型APFC电路,完全能够达到整流、高输入功率因数、升压、稳压、低纹波的目标.

基于坐姿矫正器的“智慧书屋”交互系统设计

目的医学研究显示,坐姿、读写姿势不正确,会影响孩子骨骼的健康生长,这也是我国中小学生近视率居高不下的主要原因之一,建立以坐姿矫正器为终端的"智慧书屋"健康交互系统,可以有效降低我国中小学生的近视和脊柱弯曲变形发病率。方法针对中小学生坐姿现状及原因分析,阐述内蒙古卓姿科技有限公司开发的坐姿矫正器的优势,并以此建立"智慧书屋",通过对"智慧书屋"交互系统特性的分析,运用思维导图等方法系统地设计了以坐姿矫正器为终端的"智慧书屋"交互系统、移动终端APP。结果完成了坐姿矫正器的功能架构设计,建立了"智慧书屋"交互系统。结论通过"智慧书屋"交互系统设计,构建了健康的智能学习环境,有利于我国中小学生的健康成长和学习,对中小学生的身心健康发展具有重要意义。

电液速度控制系统稳定性分析的MATLAB实现

介绍了电液速度控制系统的工作原理和控制系统稳定性判断的常用方法,利用MATLAB软件,采用代数稳定判据、Bode图法、Nyquist曲线法以及阶跃响应曲线法分析了电液速度控制系统的稳定性,并对系统进行了校正设计。

无光焦度校正板的在主镜前牛顿光学系统的设计

详细描述了光阑在主反射镜前的无光焦度校正板-牛顿光学系统的设计方法。通过移动光阑位置,改变主镜偏心率,选择校正板光焦度,进行光学系统的光线计算,求解出光学系统的最佳选择,并给出各种设计曲线和设计结果,对光学系统进行合理的评价。并以通光口径Φ=300,相对孔径A=1/2,视场角θ=±5°,校正板光焦度φ_(11)=5的牛顿光学系统为例,分析得到系统优化后的像差系数S_1=0.000002λ,S_2=0.000025λ,0°视场时的波像差为0.3174λ,±5°视场时的波像差为90.9861λ。

负载扰动作用下电液位置伺服系统的校正设计

介绍了负载扰动对电液位置伺服系统动态性能的影响以及负载误差的计算,利用MATLAB/Simu-link环境,对负载扰动作用下的典型电液位置伺服系统进行了稳定性分析,并采用超前校正方式对系统进行了校正设计.

基于MATLAB的滞后-超前校正器的设计

对控制系统的校正设计方法进行了简单的介绍;介绍了基于MATLAB的滞后-超前校正器的设计过程,并用仿真实例验证了该方法比传统的方法节省了相当大的工作量,实现起来非常的方便。利用MATLAB软件中的控制系统工具箱和Simulink工具箱可以很方便的对控制系统进行建模、分析和设计。

三种2°视场消大气色散主焦点改正器

本文给出了为中国的2.16米望远镜设计的三种消大气色散主焦点改正器。视场为2°,可产生的最大色散为6"。三种结构均给出非常好的成象成量。主光线与光轴的夹角也很小。工艺上没有特别困难的问题。这些设计不仅可用于2.16米望远镜,对其它大望远镜也是很有意义的。

开关电源的有源功率因数校正电路设计

分析了开关电源功率因数低的原因及对电网的影响,在此基础上,设计了一种有源功率因数校正电路。该电路采用了功率因数校正器件UC3854,经实验验证,该校正电路可使功率因数达到0.99以上,并把电源输入电流的波形失真减小到5%以下,减少了开关电源对电网的污染。详细介绍了所用IC芯片和电路设计要点。

基于固定校正镜的折衍共形光学系统设计

设计了一个大扫描视场的折衍混合红外共形光学系统,共形成像系统工作波段为3.7～4.8μm,相对孔径为1/2,焦距为120mm,扫描视场为±40°。由于共形光学系统具有大偏心、大倾斜光学特性,像差校正难度较大,设计中采用固定校正镜和折衍混合混合结构校正了共形光学元件的像差,引入了非球面和衍射面有效消除了各个扫描视场的像差。设计结果表明:光学系统光阑与探测器冷光阑重合,满足100%冷光阑效率。在±40°扫描视场范围内,共形光学系统的光学传递函数曲线接近衍射极限,成像良好。