Preisach逆补偿的GMA精密轨迹跟踪与实验优化

针对超磁致伸缩执行器(GMA)的非线性迟滞,研究了开环条件下采用Preisach逆模型对参考轨迹实现精密跟踪的补偿方法。简要介绍了经典Preisach迟滞数值模型,详细推导了Preisach逆模型及其数值实现方法。采用FFT数字滤波方法对一阶回转下降曲线(FOD)实验数据进行优化处理,同时结合拉各朗日双线性插值方法,提高了在同等离散水平下Preisach模型对GMA非线性迟滞的预测精度。在精密预测的基础上,通过Preisach逆模型实现了GMA对参考轨迹的精密跟踪。实验结果表明:在0~34μm,跟踪误差由补偿前的-14.7%^+11.2%减小到-2.9%^+2.7%。此外,FFT滤波和双线性插值算法可以明显提高Preisach模型对GMA非线性迟滞的预测精度,基于Preisach数值逆模型的补偿算法可以有效消除由于GMA非线性迟滞造成的跟踪误差。实验同时指出,如果要进一步提高跟踪精度,还须结合反馈实现闭环控制。

有源消声耳罩的研究

本文提出一种把闭环反馈式控制方式和开环前馈式控制方式结合在一起的复合式消声耳罩，并给出了原理式和具体的结构。理论和实验表明这种复合式结构具有有源消声频带宽、消声效果好的特点。

汽轮发电机组一次调频性能的分析

数字电液调速系统投运后,一次调频效果不理想,主要问题是出现振荡和一次调频能力不足。通过对功频调速控制机理分析,发现在电网侧发生突变扰动时,功率输出控制环节的动态调节过程表现为前馈开环控制特点;而静态调节或以给定值主导调节时,则为闭环反馈控制特点。前馈开环控制特性使一次调频初期出现"反调",并引发过程振荡;闭环控制特性则使一次调频静态调节能力下降。仿真结果证明了定性和定量分析结果的正确性。分析结果为改进功频调速控制方法提供了重要的借鉴和依据。

斐索干涉仪中压电陶瓷的非线性校正

相移器是斐索干涉仪的核心部件,其关键为压电陶瓷(PZT)致动器,而其迟滞非线性特性严重影响了相移精度,对光学元件的形貌检测造成不利影响。该文首先设计了PZT的控制系统,利用National Instruments(NI)动态数据采集设备(PCIe-6321)、LabVIEW系统及电压放大器组成电压驱动系统产生驱动信号,利用电阻式应变仪、惠斯通电桥作为位移传感器采集位移;其次,提出了一种多项式模型及基于PZT传递函数的前馈开环校正算法对PZT进行建模及校正;最后,在实验系统上对该算法进行了验证。实验结果表明,校正后,相移器的相移误差可被改善,校正前、后位移差小于10%。该系统可有效校正非线性,从而降低非线性相移对测量结果的影响,满足检测光学元件面形的高精度要求。

一种PSK信号的并行化离线解调优化方法

针对信号侦察的离线信号处理中数据量大、处理速度慢的问题,提出了一种基于图形处理单元(GPU)+中央处理器(CPU)架构的相移键控(PSK)信号并行化解调优化方法。基于并行计算最佳的处理方式对输入数据进行分块处理并将分块后数据传输给GPU后,按照GPU处理架构和并行化解调优化方法对其进行并行化的数字下变频和开环前馈解调。经仿真及实验验证,相比于传统的CPU串行处理,该方法可以适应大数据量数据的快速离线解调,同时能适应高带宽信号的实时解调,而且其处理速度可提高50倍左右。

一种基于FFT的抛物线内插位定时估算方法

针对基于数据辅助的开环前馈的载波同步问题,本文分析了常用的位定时估计算法,并在此基础上为了适应短促突发快速位定时的要求,提出了一种基于FFT的抛物线内插的位定时估算方法,仿真表明达到了很好的估计精度和性能。