基于积分滑模观测器的直线振荡电机谐振频率跟踪控制

现有直线振荡电机(LOM)无位置传感器谐振频率跟踪控制方法存在行程观测精度低、抗干扰能力差等问题,容易导致谐振频率跟踪精度低、频率振荡严重。为提高谐振频率跟踪控制性能,该文研究了一种基于积分滑模观测器(ISMO)的新型谐振频率跟踪控制方法。首先,基于LOM工作在系统谐振频率点时行程-电流相位差为90°的特点,提出一种双互相关函数比值方法,消除了行程变化对谐振频率跟踪控制的影响。其次,采用积分滑模面及新型趋近律设计ISMO,并利用二阶广义积分器获取行程估算信号,大大提高了行程估算精度。最后,对比实验结果表明,所提方法能够有效提高谐振频率跟踪精度、稳定时间及抗干扰能力。

H型平台双环交叉耦合滑模同步控制

为提高H型平台双直线电机运动控制系统的抗干扰能力和同步运动性能,提出一种基于位置环和速度环双环偏差的交叉耦合滑模同步控制方法。采用交叉耦合算法建立双直线电机偏差(跟踪误差)的耦合关系,输出同步误差,并结合滑模控制器,实现跟踪误差与同步误差的同时收敛。基于仿真实验对比分析单位置环、单速度环和位置-速度双环3种交叉耦合结构的滑模控制在扰动输入后的位置跟踪性能和同步控制性能。仿真结果表明:位置-速度双环控制方的电机位置跟踪性能和同步控制性能较单位置环控制方法分别提升60.6%和51.95%,较单速度环控制方法分别提升85.0%和41.91%,为平台的同步性控制应用提供了参考。

颤振分析中的模态跟踪技术

颤振求解是一种研究参数(如空速)变化的特征值问题.在颤振模态判别和防颤振设计中,需要正确确定各阶模态对应的特征值随参数变化时的前后对应关系,避免出现模态交叉.针对颤振求解p-k法,发展了一种基于特征值摄动理论的模态跟踪技术——预测跟踪法,它利用特征值及左、右特征向量信息求解下一空速点的特征值估计量,以估计量为参考对特征值进行排序,将预测跟踪法和相似排序法、正交检验法进行了对比.数值结果表明:预测跟踪法比相似排序法和正交检验法具有更好的模态跟踪效果.

水下航行器轨迹跟踪控制与仿真

为了使水下航行器按照预定的轨迹运动,需要水下航行器的控制系统具有较强的鲁棒性和抗干扰能力,因此该文提出了采用横向轨迹误差法和视线法组合导引的基于滑模的水平面轨迹控制方案,针对"211 AUV"自治式水下航行器,给出了简化的水下航行器水平面运动模型,分别给出横向轨迹误差法和视线法的滑模控制方程。并分别对横向轨迹误差法、视线法以及横向轨迹误差法和视线法组合导引法三种方法进行仿真分析,最终的仿真结果表明横向轨迹误差法无法单独完成轨迹导引,视线法的轨迹跟踪误差较大,而横向轨迹误差法和视线法组合导引法具有良好的轨迹跟踪能力,能够保证水下航行器进行各种循迹航行任务。

基于RGB颜色模型的轨道轮廓识别算法

在非接触轨距测量系统中,提出一种基于RGB模型轨道轮廓的识别算法。该算法利用光源颜色相对固定的特点,通过提取RGB图像中的R颜色特征分量,并结合图像差影算法和细化算法,准确提取出钢轨断面轮廓。实验结果表明:该算法具有抗噪声能力强、计算速度快、准确性高等特点。

水下航行器水平面运动的滑模控制

给出了简化的水下航行器水平面运动模型,提出了采用横向轨迹误差法和视线法相结合的基于滑模的航向控制方案,从仿真结果可以看出该控制方案具有良好的轨迹跟踪能力,能够保证水下航行器进行各种循迹航行任务。

并轨双基合成孔径雷达ECS成像算法

为解决大斜视角情况下并轨模式的CS成像误差较大的问题,基于单基地非线性CS算法采用扩展CS算法对斜视目标成像实现了改进,克服了双基地回波数据二维频域变换的困难,对高阶的耦合性进行了补偿。通过仿真验证了在斜视条件下,ECS(extend CS)算法对双基地合成孔径雷达(BiSAR)数据成像的有效性。

短道速滑横切犯规区域、行为方式及预防对策研究

横切是违反短道速滑滑跑规则的主要行为之一,在短道速滑比赛中屡见不鲜。如短道速滑教练员和运动员不能对横切犯规引起高度的重视,多年的训练成绩将被断送。采用调查法及综合分析的方法,对2002～2003赛季全国短道速滑联赛进行调查,对横切犯规区域、行为方式进行研究与分析,有助于教练员、运动员加强防范意识,并采取必要的预防对策,在比赛中避免横切犯规的发生。

基于EMD和Cohen核的轨道不平顺信号分析方法

针对非平稳信号时-频分析中单独使用Cohen核计算二次分布时出现交叉项的实际情况,提出了一种基于EMD和Cohen核的时-频分析方法。首先将信号进行经验模态分解(EMD),然后将分解后的多个固有模态函数(IMF)分别进行Cohen核分布的时-频变换。将仿真信号与理想的仿真结果进行比较,证明此方法能够有效的抑制二次分布中的交叉项。将此方法应用到基于轴箱加速度信号的轨道不平顺分析中,得到的结论与利用轨检车得到的轨道不平顺信息一致,并明显优于常规应用于列车走行部信号分析的频谱分析以及包络线分析方法。此方法对于弥补轨检车的各种不足,高速高密度的进行轨道不平顺的在线监测具有重要应用价值。

一种新型高速低功耗BiC MOS分频器

本文设计了一种基于BiCMOS技术的分频器,结合了双极(Bipolar)和CMOS技术的优点。作为分频器的基本单元,锁存器的工作速度直接影响了分频器的性能。通过分离跟踪差分对与交叉耦合对,并减小后者的偏置电流可以提高锁存器的工作速度。同时,合并两个锁存器的跟踪差分对可以减小分频器的功耗。采用0.8μm BiCMOS模型在CadenceSPECTRE中仿真,可以得到这种新型高速低功耗分频器的工作频率上限可以达到2.4 GHz,功耗为-1.61 dBm。

平行隧道穿越形式对砌体建筑变形的影响研究

为确保盾构隧道修建过程中上方建筑物的安全,基于天津地铁3号线和平路站至津湾广场站区间平行盾构穿越3座砌体建筑物的全过程现场监测结果,结合流固耦合数值模拟,分析双线平行盾构隧道以先行隧道下穿、后行隧道侧穿和先行隧道侧穿、后行隧道下穿2种不同的穿越形式掘进通过砌体建筑物时,建筑物的沉降与倾斜规律。研究结果表明:1)双线平行盾构隧道先下穿后侧穿时可对建筑物下伏地层产生二次损伤,这种穿越形式会加重影响与隧道走向呈小角度斜交的砌体建筑物的沉降与倾斜率,使其墙体的沉降曲线分布趋于"单斜状",墙体的倾斜率为先侧穿后下穿时的2倍; 2) 2种穿越形式对与隧道走向呈大角度斜交的砌体建筑物的沉降与倾斜率影响不大。

单线铁路成对追踪平行运行图通过能力计算方法研究

针对我国当前部分单线铁路亟需提高线路通过能力问题,以应用移动闭塞作为扩能手段,在阐述技术可行性的基础上,依据上下行列车的交会车站是否为单线区段的首末站,以及列车在交会车站是否有技术作业,将列车的交会模式分为8种,并结合实际情况对这8种列车交会模式进行组合,得到24种区间列车运行图铺画方案,分析各铺画方案之间的衔接关系,并将其转化为数学约束,基于该约束构建求解单线铁路成对追踪平行运行图最小周期的混合整数线性规划模型,利用商业软件Lingo12进行编程求解,算例结果表明单线铁路应用移动闭塞后,线路通过能力提升了72.5%。

基于RBF神经滑模的XY平台迭代交叉耦合控制

永磁同步直线电机(PMLSM)直接驱动XY平台的轮廓加工精度会受负载扰动、双轴参数不匹配以及周期性轮廓误差的影响.针对这一问题,采用RBF神经滑模与迭代交叉耦合控制相结合的方式对两轴运动进行协调控制.设计RBF神经滑模控制器用以削弱负载扰动对加工系统的影响.采用实时轮廓误差法估算出轮廓误差模型,并且将轮廓误差作为控制器的输入,设计迭代交叉耦合控制器用以削弱双轴参数不匹配和周期性轮廓误差对加工性能的影响,实现跟踪误差与轮廓误差的同时减小.仿真结果表明,所设计控制系统具有较强的鲁棒性和较高的轮廓精度.

测控设备自跟踪状态稳定性分析及对策

卫星测控是保证通信卫星正常运转的重要手段。为完成通信卫星的测控任务,卫星地面站测控设备除了要求自跟踪系统交叉耦合系数满足技术指标外,还对其自跟踪状态的稳定性提出了要求。通过对自跟踪状态稳定性进行分析,发现和差信道的相位差变化会引起自跟踪交叉耦合系数的变化,进而改变了自跟踪状态的稳定性。考虑到进一步解析导致和差信道相位变化深层次的原因,在不同温度、不同传输电缆长度条件下,采用实验验证的方法,研究了和差相位变化对自跟踪状态稳定性产生的影响,得出了和差相位稳定性与自跟踪稳定性正相关的结论,提出了改善措施与对策。