基于全光混沌注入双环电光相位反馈环的混沌保密通信系统研究

针对现有混沌保密光通信系统时延特征隐藏所需反馈增益系数较大这一问题,设计了一种基于全光混沌注入双环电光相位反馈环的混沌保密通信系统。首先,由全光反馈产生光混沌并将其耦合至2个电光相位混沌反馈环中。然后,通过相位调制的方式实现信息与混沌载波的非线性耦合并参与混沌载波的生成。最后,在检测端通过光混沌同步实现信号的解密。借助MATLAB软件仿真分析了系统中混沌信号的复杂度、时延特征隐藏、同步性、鲁棒性和通信性能。仿真结果表明,所设计的混沌保密通信系统在较小的反馈系数时具有较高的复杂度且时延特征得到较好的隐藏。

基于注意力机制和特征融合的股票预测方法

基于人工智能在金融数据中的应用,提出了一种新的股票预测方法,称为AFG。AFG使用位置编码和时间编码获取股票数据的位置信息和时间信息,然后通过门控循环单元和多头自注意力机制对股票数据分别进行特征提取。在将两类股票特征融合之后,由全连接层导出最终的股票预测曲线。

状态受限机械臂的固定时间收敛双环自适应控制方法

针对机械臂轨迹跟踪控制中存在状态有界、参数摄动和跟踪时间不能预知的实际工程问题,提出一种固定时间收敛的双环自适应跟踪控制算法。该算法可根据控制参数预估机械臂轨迹跟踪时间,保证轨迹跟踪误差在预设有界范围内变化,且对系统内部参数摄动和外部干扰具有较强鲁棒性。数值仿真结果表明,该算法结构简单,具有较好的控制效果和工程应用前景。

基于模型预测控制的光-氢-储耦合系统的功率优化分配方法研究

针对光伏发电存在间歇性和波动性问题,对光—氢—储耦合系统的控制策略进行研究,提出一种模型预测控制(MPC)的“光—氢—储”功率分配方法。首先,构建出光—氢—储耦合系统的整体结构,其中,氢能源系统包括PEM电解槽、氢燃料电池和储氢罐,其次,根据光—氢—储耦合系统的功率平衡方程,构建出状态空间模型,以PEM电解槽功率、氢燃料电池功率作为控制量,明确系统中的多种约束条件,将MPC优化问题调整为二次规划(QP)问题进行求解,利用s-function函数模块构建MPC控制器,完成了系统的闭环仿真。通过仿真分析,验证了所提MPC实时功率分配方法的有效性。

考虑通信时滞的采样控制系统稳定性分析

为了研究带有通信时滞的采样控制系统的稳定性问题,首先,考虑采样区间的采样特性,构造一种依赖于采样区间最值的闭环泛函,在这种泛函中,泛函相关的矩阵不需要满足正定定义,且矩阵随着采样区间最值的变化而变化;然后,利用采样控制系统的动态信息以及定积分的分部积分法,提出一些含自由矩阵的零等式;再次,结合广义自由矩阵积分不等式,推导出采样控制系统带有通信时滞和无通信时滞的2个稳定性判据;最后,通过数值和实际仿真验证采样区间最值的闭环泛函方法的可靠性。研究结果表明:基于采样区间最值的双边闭环泛函能够使采样控制系统稳定性判断更优且更有效。

数模—动模混合仿真系统的接口建模与稳定性分析

为满足现代电力系统实时仿真的发展需求,数模-动模混合仿真系统结合实时数字仿真和物理动态模拟仿真的优点,成为现代电力系统研究的重要仿真方法。接口系统是混合仿真系统设计中的核心与难点。为了深入分析混合仿真系统的稳定性,对接口系统各个组成环节进行建模得到系统开环传递函数,分别根据劳斯判据和奈奎斯特判据研究开环传递函数中不同参数对系统稳定性的影响。理论推导表明接口系统中滤波器截止频率、接口延时和阻抗模拟比对系统的稳定性影响较大,并通过所搭建的混合仿真系统进行实验,实验结果表明不同参数对系统的稳定性影响与理论推导一致。

实时荧光环介导等温扩增快速分型致泻大肠埃希氏菌方法的建立

致泻大肠埃希氏菌(diarrheagenic Escherichia coli,DEC)是一种重要的食源性致病菌,该研究立足DEC目前流行率高、基层分型困难的现状,建立了快速分型5种DEC的实时荧光环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)方法。针对DEC的8段特征性毒力基因pic、aggR、lt、st、stx 1、stx2、escV、invE及大肠埃希氏菌属特异性基因uidA设计LAMP引物,优化反应体系,并对方法的分析性能及临床菌株分型效果进行了评价。结果显示,所建立的方法对pic和escV的检出限是1 ng/μL,对aggR、stx 1、invE和uidA的检出限是100 pg/μL,对lt、st和stx 2的检出限是10 pg/μL,该方法灵敏度与特异度均为100%,DEC型别间无交叉反应,对临床菌株的分型与实际结果完全一致。方法快速简便、设备要求低,借助恒温荧光读取设备可在40 min内迅速判定待检菌株是否为DEC及其致病类型,可满足各机构现场快速检测的需求。

安全稳定控制系统远程非实时闭环测试技术研究

目前,安全稳定控制系统的测试主要依赖于相互独立的厂内测试、实验室测试和现场联调测试,难以彻底消除安全稳定控制系统潜在的隐患。针对现有测试方法的不足,提出一种安全稳定控制系统远程非实时闭环测试技术。通过融合硬件在环仿真、5G通信组网、广域同步触发、多通信协议转换等关键技术,研发了平台管理系统、测试主站和测试终端等关键模块,并制定了远程非实时闭环测试流程。以四川电网水电经特高压直流集中送出安全稳定控制系统为例,验证了所提技术的可行性。

基于OODA环的作战体系能力演化分析

传统的指标聚合方法虽然能够评估层次化评估指标体系,但却无法有效分析指标间复杂关联关系。为适应体系能力动态演化的评估需求,提出了一种基于观察—判断—决策—行动(OODA)环的作战体系能力演化分析方法。首先,构建了作战体系的体系能力评估框架;然后,基于OODA环理论,结合网络层次分析法,构建了作战体系的网络化指标体系;最后,结合时间演化分析建立了作战体系能力的动态分析模型。应用实例分析可知,该方法适用于作战体系的体系能力动态分析研究。

基于光纤环衰荡技术的锥形光纤磁场测量方法

针对目前光纤磁场传感器解调方法中存在的实用性差且造价昂贵的问题,提出了一种基于光纤环衰荡技术的锥形光纤磁场测量方法,实现了磁场的时间域解调。施加不同强度的磁场时,光在锥形光纤处引起的损耗不同,导致系统衰减时间不同。将系统衰减时间和磁场强度建立联系,实现了磁场测量。为降低传感单元温度和磁场之间的交叉敏感,设计了温度控制电路,将传感单元的温度设定在25.0℃。实验结果表明,该传感器在磁场强度2 mT~9 mT范围内时,磁场强度H和衰减时间τ具有R^(2)=0.98273的线性拟合度,计算得到该传感器的磁场灵敏度为-11.65μs/mT。与光纤磁场传感器的其他解调方式相比,采用光纤环衰荡技术的磁场测量方法,具有响应速度快、成本低、稳定性好的优点。

基于电荷泵锁相环的快速跳频技术研究

针对传统电荷泵锁相环在跳频锁定过程中锁定时间较长的问题,对传统环路滤波器的结构进行了优化,设计了一种新的环路滤波器结构。通过在环路滤波器上添加辅助预置电压电路和开关动态切换电路,实现了电荷泵锁相环的快速跳频锁定。理论分析表明,使用优化后的环路滤波器的系统锁定时间小于使用优化前环路滤波器的系统锁定时间。实测实验分析表明,使用优化后的环路滤波器的锁定时间缩短为优化前锁定时间的0.38倍(升频跳频)和0.34倍(降频跳频),由此可见,优化的环路滤波器结构可大大缩短系统跳频锁定时间。

重型燃气轮机控制回路时延稳定性分析

在实际工业生产过程中,时延会对控制系统的性能产生不利影响,甚至导致控制系统不稳定。从切换系统角度研究了重型燃气轮机转速/功率控制回路的时延稳定性问题,以某电厂GEMS109FA275MW重型燃气轮机在100%负荷下的模型为研究对象,通过增广状态变量,选择时延变化作为切换信号,将含有时变时延的转速/功率控制回路转换为一类切换系统。运用范数相关引理,推导出确保含有时变时延的转速/功率控制回路稳定的充分且必要条件,并给出稳定性验证算法,同时基于国产重型燃气轮机Nu CON控制系统进行了硬件在环仿真实验,验证了所提理论结果的正确性。该研究结果可为国产重型燃气轮机控制系统设计和参数调整提供理论参考。

基于JRM的战场环境红外图像实时生成

为了满足新一代红外成像目标仿真系统的性能需求,生成逼真的战场环境红外图像供红外成像制导武器进行半实物仿真试验,研究了一种基于JRM的战场环境红外图像生成方法。首先利用3DSMAX建立目标的三维模型,并从导引头视场需求出发,结合目标地区的卫星影像数据与高程数据建立背景区域的三维模型;然后利用JRM的GenesisMC工具、SigSim工具和SenSim工具分别对物理材质特性及目标热源、场景红外特性、传感器特性进行建模;最后使用OSV工具实时渲染生成红外图像。实验结果表明,该方法可满足红外成像目标仿真系统的红外图像实时生成要求,具有灵活性强,效果良好等优点。

基于AD9361的快速增益控制研究

研究了AD9361的自动增益控制(AGC)模式和手动增益控制(MGC)模式,分析了两种模式的优、缺点,对AGC模式的闭环反馈时间进行了实际测试验证;针对AGC模式闭环反馈时间长的缺点,提出了一种基于MGC模式的快速增益控制策略,并进行了工程测试验证,可有效提高增益控制的闭环反馈时间,广泛应用于无线电导航和无线通信信号的抗干扰接收。

一种基于22 nm FDSOI工艺的低噪声快速锁定电荷泵锁相环

基于22 nm全耗尽绝缘体上硅(Fully Depleted Silicon-On-Insulator,FDSOI)工艺设计了一种能够快速锁定的电荷泵锁相环(Charge Pump Phase Locked Loop,CPPLL)电路,该锁相环利用FDSOI器件背栅偏置的特点来提升压控振荡器性能,采用了无死区的鉴频鉴相器(Phase Frequency Detector,PFD)和低失配电流电荷泵(Charge Pump,CP)以及低相位噪声结构的压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator,VCO)。研究了相位噪声的理论模型,基于理论参数进行电路设计和电路噪声降低。仿真结果表明,该锁相环锁定时间3μs,CP电流失配小于1%,VCO相噪水平达到-100.4 dBc/Hz@1 MHz,版图面积为0.14 mm^(2)。该锁相环具有锁定速度快,相噪低,频率精准等优点。

基于动态碰撞时间的自动紧急制动策略设计

针对基于碰撞时间(TTC)的传统自动紧急制动(AEB)策略未考虑自车车速的局限性,提出了一种考虑车速的动态碰撞时间阈值模型,设计了基于动态碰撞时间阈值的AEB控制策略。为保证制动过程的舒适性与安全性,确定了两级制动策略并对减速度的变化率进行限制,利用PI控制算法完成车辆减速度控制,并通过仿真确定不同车速下的TTC阈值,建立动态碰撞时间阈值模型。硬件在环仿真结果表明:在保证舒适性的前提下,相比于传统AEB策略,所设计的AEB策略避撞成功率提高了47.6%,具有更优的综合性能。

一种基于地面组网的高精度定位系统设计与研究

时间环(Time-Loop)技术是以一台基站作为主时间标准,其他的基站与主基站之间进行时间同步,时间同步采用的是纳秒级信号。其原理是安装在辅助基站内部的时间信号接收机同时接收来自主基站和本基站的时间信号,由此形成一个时间信号反馈环,使之与主基站逐渐同步。然后再来测量和调整自主基站的信号,等待辅助基站与主基站完全同步后,辅助基站发出一个“健康”信号就可以并入定位基站的星座系统。

一种宽延时范围的压控延时线电路

为改善压控延时线(voltage control delay line,VCDL)的延时性能,用于满足延时锁相环(delay locked loop,DLL)在不同频率时钟下的工作需求,设计并实现了一种宽延时范围的压控延时线电路。该电路通过在偏置电路增加多条配置路径生成宽范围输出电流,增大基本延时单元充放电电流的范围;通过在基本延迟单元增加一个可选电容负载,进一步拓宽延迟时间范围。基于40nm CMOS工艺和1.1 V电源电压进行仿真,VCDL所占物理版图面积为0.004mm2。版图后仿真结果表明该VCDL能提供2.2~391ns的延迟,使得DLL可以工作在3~400MHz的输入频率范围。通过引入可配置结构的VCDL,为宽锁定范围的DLL系统提供了新的解决思路。

缸压实时监测在多点电喷气体发动机上的应用

本文介绍了缸压实时监测系统在多点电喷气体发动机上的应用,采用该系统采集的发动机缸内实时燃烧信息(如,最大爆发压力、平均有效压力等)实时闭环修正发动机各缸点火正时、喷射持续期等参数,优化各缸燃烧性能,提高各缸工作均匀性。并与采用排温对各缸喷射持续期在线实时调整和采用爆震系统对各缸点火正时进行在线实时调整的数据进行对比。结果表明,缸压实时监测系统的应用对发动机各缸性能的提升和各缸均匀性的优化效果更佳。

电源转换装置的分析与应用

本文重点梳理分析了ATSE自动转换开关、STS静态转换开关、SSTS固态转换开关与0.4kV母联的关系,明确了转换装置的动作时间和在配电系统中的作用。通过介绍PLC可编程双电源转换控制器,并结合具体工程案例分析0.4kV合环应用条件,使供配电系统功能更为完善,实现电源系统检修或故障恢复中的不断电操作。