窄线宽的外腔半导体激光器

介绍了使用闪耀光栅作为光反馈元件 ,与原始线宽大于 12 0 0GHz的半导体激光器构成的Littrow型外腔半导体激光器 ,极大地改善了激光器的性能。实验得到了功率恒定、模式单一稳定、线宽优于 1.2MHz的激光输出 ,压窄线宽比为 10 6,并针对Littrow型外腔结构提出了简洁。

数字闭环加速度计的带宽测试

为了测试数字闭环加速度计系统的带宽,对国军标1037A-2004中的电模拟法进行了改进。首先,讨论了用国军标1037A-2004中的电模拟法测试数字闭环加速度计带宽存在的不足,然后,对加入激励信号的数字闭环加速度计系统的检测电路及闭环控制模型进行分析。分析显示,在系统的反馈回路加入激励信号最终可以在输入端等效为外界输入加速度,且该系统的动态模型与传统机械激励测试法系统的动态模型一致。最后,提出一种在数字闭环加速度计的反馈回路外加激励信号来测试该系统带宽的方法。实验表明:数字闭环加速度计系统的实测-3dB带宽值为320Hz左右,与理论值(345Hz)基本吻合。该方法具有精度高、误差源少、便于在线测试等特点,可满足大多数数字闭环加速度计的带宽测试要求。

基于链路容量的多路径拥塞控制算法

多路径传输的链路差异性和TCP友好性约束等因素导致将现有的TCP拥塞控制机制直接用于多路径传输时,会带来带宽分配不公平的问题。针对此问题,提出了一种基于链路容量的多路径拥塞控制算法。所提算法基于反馈调节拥塞的思想,利用M/M/1缓存队列模型调控接收端缓存队列大小,对发送端吞吐量进行调节,实现多路径联合拥塞控制。实验结果证明,所提算法可提升多路径传输带宽利用率、多路径拥塞控制算法响应能力,保证多路径传输公平性。

负载加速度反馈的伺服系统谐振抑制

谐振常常造成伺服系统不稳定,影响其控制性能。首先建立光电控制系统的动力学方程,分析了谐振和反谐振产生的原因。伺服系统同样也受到反谐振的影响,并且反谐振出现在谐振之前。由于间隙和摩擦的影响,谐振往往会随之变化,很难用固定的陷波器去补偿。提出一种负载加速度反馈控制算法减小谐振的影响,由此形成三闭环控制模式。根据提出的加速度反馈算法3条准则设计加速度控制器,采用此控制方法速度闭环带宽提高了5Hz左右,谐振峰减小了15dB。并且200Hz以后的谐振迅速衰减,提高了系统的稳定性。

提高大口径望远镜控制系统闭环带宽的方法

为了提高大口径望远镜的抗风载扰动能力和对目标的跟踪精度,要求望远镜控制系统有较好的动态性能和稳态跟踪精度,望远镜的闭环控制带宽决定了控制系统的跟踪性能。因此,首先根据望远镜结构的二质弹簧质量模型,分析影响望远镜控制系统闭环带宽和动态响应的因素,进而介绍提高闭环控制系统带宽的两种方法:结构滤波器方法和加速度反馈控制方法;然后,详细分析了结构滤波器的设计方法及其望远镜控制系统中的应用;最后,分析了基于加速度反馈控制的设计方法以及该控制策略对提高望远镜控制系统闭环带宽的有效性。通过实验结果可以看出,加速度反馈控制方法对提高望远镜镜控制系统闭环带宽更加有效。

观测器带宽参数化的自抗扰控制

一般采用带宽化的方法对自抗扰控制参数进行整定,带宽法操作简单,且与很多方法可以实现等效,但是当被控对象的动态模型不等于串联积分模型时,带宽法整定所得到的参数不能保证闭环系统的稳定性。为综合考虑控制性能和整定参数的个数,提出一种观测器带宽参数化的自抗扰控制方法。在该方法中,自抗扰控制的观测器增益依然采用带宽参数进行整定,而控制器增益按静态输出反馈设计,理论证明该方法具有一定的通用性。通过在双质量弹簧系统中的应用仿真验证了该方法的有效性。

基于反馈控制的开放式实时系统自适应调度算法设计与实现

对于负载不可预测且资源受限的开放式实时系统,传统"开环"调度算法不能根据系统负载情况调整调度策略,影响系统实时性能或造成资源浪费。采用双闭环反馈控制方法,改进目前开放式实时系统常用的时限驱动总带宽利用率服务器。本方法根据负载情况,动态地为不同实时性能需求的任务分配资源,保证硬实时任务满足时限要求并且提高资源利用率。实验表明,系统负载存在突发的情况下,算法既很好地控制了任务的时限错过率,又得到了较高的资源利用率。

基于模糊反馈的网络控制系统分层调度策略

针对基于工业以太网的网络控制系统中控制回路数据、非实时数据和紧急数据共享有限优先队列和网络带宽的特点,综合考虑了控制回路的控制性能要求和非实时节点的网络服务质量要求,提出了基于模糊反馈的分层调度策略。各控制回路和非实时节点的带宽范围由指定的调度节点定时集中分配。在分配的带宽范围内,控制器节点利用系统误差及其变化动态地设定采样周期和数据优先级,非实时节点利用时延和丢包率动态地调整数据包的长度及优先级。与线性最早时限优先、线性最早时限优先+死区调度策略、线性混合业务调度和线性混合业务调度+死区调度策略的对比仿真实验,验证了该调度策略的有效性。

基于Richards模型的数据中心骨干网络带宽分配策略

针对数据中心间骨干网络中存在大量突发性强的小流而难以实时跟随流量变化对其进行带宽分配的问题,提出了基于Richards种群生长模型的数据中心骨干网络带宽分配策略(RBA)。该策略采用闭环反馈控制系统实时分配带宽,以基于Richards曲线设计链路的反馈控制因子作为此系统的反馈量,可对突发流量做出平滑响应,并根据时延敏感性的不同,采用不同的异速生长参数得到不同的流量速率增长曲线,以满足时延敏感流量的QoS需求。在Mininet平台上进行了实验仿真并与典型的带宽分配策略进行了对比,结果表明RBA不但可对突发流量提供较高的带宽分配效率,还确保了各流对带宽资源竞争的公平性。

量化状态反馈网络化系统的稳定性分析

针对网络控制系统(Networked Control System,NCS)中普遍存在的有限带宽和信息量化问题,采用基于模型的控制策略,研究了量化状态反馈下一类网络控制系统的稳定性。分析了量化误差、更新时间、模型误差对系统稳定性的影响,并给出了系统模型状态、对象状态的稳定域范围。仿真结果表明了结论的正确性。

网络控制系统反馈调度器的设计

本文提出一种基于反馈机理的网络控制系统动态调度器的设计方法.首先利用网络监测器在线获取当前的网络带宽和网络传输误差,预测下一监测器采样周期内可利用的网络带宽.然后利用网络带宽预测值和网络传输误差确定各控制回路采样周期的调节规律,并给出反馈调度器的可调度性约束.当数据包传输发生冲突时,采用MEF(Maximum Error First)作为辅助调度策略,确定数据包的发送优先级.最后通过一组仿真结果验证了所设计的反馈调度器的有效性.

微型共轴直升机的非线性模型预测控制

文章针对微型共轴直升机的自主控制提出了一种保证系统稳定性的控制优化策略。该策略包含非线性模型预测控制器(NMPC)和稳定飞行姿态的线性反馈控制器。其中NMPC控制器以分段定值的控制方式工作在控制导航层,其目的是以扩展预测域来减轻计算负荷,从而利于工程实现。基于线性矩阵不等式的线性控制器以扰动和未知摄动的形式来补偿MPC的低频带,并实现直升机内回路的控制增稳。接着对基于此控制策略的控制系统稳定性进行分析。仿真结果证实了提出的控制策略的可行性。

带宽约束下网络化控制系统的量化研究综述

为了寻求确保系统稳定性的最小比特数,针对线性网络化控制系统,综述研究量化比特个数、系统稳定性、系统噪声之间的普遍关系的一些重要结果;针对非线性网络化控制系统,回顾一般系统中有限个量化比特能确保稳定性的一些结果;并综述了系统采取一类较普遍的非线性前馈型情况下的、一些关于能确保系统稳定性的最小比特数方面的研究,并利用仿真对一些结果进行了展示。对网络化控制系统中的量化问题的研究状况给出了一个较全面的描述,指出一些待解决的问题,对未来的研究工作具有一定的指导意义。

基于半导体环形激光器的光反馈动力学研究

为了研究半导体环形激光器在外部交叉光反馈情况下的非线性动力学特性,基于环形激光器的速率方程,采用数值仿真的方法,得到了各种反馈参量下的时间序列及功率谱,并研究了反馈系数对混沌带宽及时间延迟特性的影响.结果表明,在各种不同外部反馈参量的情况下,环形激光器展现了单周期、多周期、低频反相波动以及混沌态等丰富的动力学态;在对称光反馈时,可得到最大为3.7GHz的混沌带宽;在时间不对称光反馈时,产生的混沌信号的时延特征被很好地抑制.该研究结果可为环形激光器的实际应用提供一定的理论参考.

一种提供接入端QoS服务保证的VOIP带宽控制器的设计

文章提出了实时流媒体通信的带宽控制器的设计思想和方案,该方案将常规互联网应用,如HTTP,FTP等,与实时多媒体应用分类处理,满足了不同类型业务对QOS的不同需求。来实现宽带IP网的接入端QoS服务保证,包括实现原理、实现流程、带宽控制策略和应用方案等。

一种分层多播的带宽适应策略

提出了一种基于接收端意见反馈的带宽适应策略。在该策略中,为了避免反馈信息在源端的爆炸,给出了一个路由器分流合并的方法,使得带宽适应策略具有良好的缩放性。

低压低功耗电流反馈运算放大器设计

基于第三代电流传输器,通过在放大级与输出之间采用隔离补偿电容,以消除低频零点的方式,设计了一种新型的低压低功耗的电流反馈运算放大器.基于TMSC 0.35μmCMOS工艺,在1.5 V电源电压工作条件下,采用Hspice在LEVEL49模型参数下对整个电路进行仿真.仿真结果:直流增益96.3 dB,单位增益带宽765 MHz,静态功耗0.82 mW,闭环工作状态下有64.3 MHz的固定带宽.

一种新型CMOS电流反馈运算放大器的分析与设计

通过加入对电源电压不灵敏的基准源产生偏置电流,采用MOS管产生的电阻和MOS管电容串联的补偿结构,消除补偿电容带来的零点;并在输出端采用电阻反馈,降低了输出电阻,增强了带负载能力。在1.5 V电压下,偏置约为1μA。基于BSM3 0.5μm CMOS工艺,对电路进行了PSPICE仿真。负载为20 pF时,该电路获得了87 dB的开环增益,353 MHz的单位增益带宽,61°的相位裕度和132 dB的共模抑制比,功耗为1.24 mW。

一种高增益、高带宽全差分运算放大器的设计

采用增益提升(Gain-boosting)技术,使用2个三输入管的折叠式共源共栅运算放大器(运放)作为辅助运放,设计了一种宽输入共模范围的高增益、高带宽的全差分运算放大器。主运放输入部分由一对NMOS管和一对PMOS管共同构成,其输入跨导提高至由单MOS管构成的运放输入跨导的2倍。主运放输入跨导的提高间接提升了主运放的增益和带宽。而辅助运放在不改变主运放带宽的同时,通过降低主运放的主极点增大输出阻抗,再次提升主运放的增益,达到了高增益、高带宽的目的。该运算放大器采用商用55 nm CMOS工艺设计,经仿真可得,当负载电容为5 pF时,运放低频增益为115 dB,增益带宽积为209 MHz,总功耗为2.8 mW。

基于Anytime算法的模型预测控制器的优化反馈调度

模型预测控制器可以实现为具有Anytime算法特征的模型预测控制(MPC)任务,它允许在执行时间和控制性能之间进行折衷.文中针对一组MPC任务,提出一种优化反馈调度算法(FS-CBS),在有限处理器时间约束范围内使全局控制性能最大化.该算法为每个MPC任务分配了一个恒定带宽服务器(CBS),并对CBS所预定的处理器时间进行动态调节,同时通过约束条件保证整个任务集的可调度性和各组分的稳定性.仿真结果表明,该算法对MPC运行时的执行时间变化不敏感,明显优于基本的CBS算法.