快轴伺服系统的设计与性能测试

研制了用于加工非回转对称光学元件的快轴伺服系统(FAS)的整体结构及其控制系统,系统具备较大行程和高工作频率,最大的行程可达到30mm。系统采用了音圈电机驱动的气体静压轴承技术、线性电流放大器、高分辨率编码器以及高速控制系统。对不同截面形状气浮导轨的静、动态特性进行了有限元分析。系统采用PID反馈和速度/加速度前馈控制方法来改善系统的动态性能。FAS系统0.1mm阶跃响应的上升时间为2ms,最大超调量为0.4%,稳态时间为4ms,对铝件进行超精密切削实验,表面粗糙度可达Ra24nm,实验结果表明系统具有较好的动态和切削特性。     

Allocation of two redundancies in two‐component series systems

The allocation of redundancies in a system to optimize the reliability of system performance is an interesting problem in reliability engineering and system security. In this article, we focus on the optimal allocation of two exponentially distributed active (standby) redundancies in a two‐component series system using the tool of stochastic ordering. For the case of active redundancy, stochastic comparisons are carried out in terms of the likelihood ratio and reversed hazard rate orders. For the case of standby redundancy, a likelihood ratio ordering result is developed. The results established here generalize and strengthen corresponding results in the recent literature. In addition, several numerical examples are used to explicate the results. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2013     

基于继电辨识自整定控制器的研究

为了在复杂的动态操作环境下实现PID参数的自整定,探讨了基于继电反馈的参数自整定法,仿真结果表明使用该方法可以轻易实现自整定.一方面证明了这种识别和控制程序的先进、简单.另一方面,与以往的方法相比,这种新控制器有更强的抗干扰性、更好的鲁棒性能和动态响应.此外,该方法成功地应用于有大的时间滞后的一阶加纯滞后(FOPDT)系统,这是其他传统PID自整定方法所不能实现的.     

多平台雷达有源干扰资源分配算法

根据现代干扰机特点,建立"多对多"雷达有源干扰资源分配数学模型,结合分配算法的具体应用环境,提出了基于多Agent分布协同拍卖的雷达干扰资源分配算法,实例表明该方法可行。     

基于航路点跟踪的AUV回收控制

针对军事侦察和海洋观测领域中对自主水下航行器(AUV)自主回收能力的需求,研究了AUV自主回收中的航路点跟踪控制问题.在海流干扰作用下,设计航路点规划跟踪路径,然后运用自适应滑模方法设计AUV的动力学控制规律.采用横向跟踪控制算法,使AUV精确地沿着规划的运动路径进入回收器中.仿真结果表明,所设计的控制规律是有效的,AUV能较好地完成航路点的跟踪任务,并最终到达回收器中实现了对接.     

抗差最小二乘估计在惯组外场标定中的应用

惯组在外场进行标定时常常会受到环境的振动干扰,从而会对惯组的标定精度造成极大的影响.为解决这一问题,在分析了粗差对惯组标定精度影响的前提下,建立了一种改进的辨识惯组误差系数的数学模型,使其能够分辨出那些受到振动干扰影响的惯组误差系数.最后利用抗差最小二乘估计对惯组误差系数进行处理,通过等价权函数的连续降权和连续减弱影响处理,抵制了异常数据对惯组标定精度的影响.仿真结果表明,抗差最小二乘估计具有很强的抗差能力,能有效减弱异常干扰对参数估计的影响,提高惯组外场标定的精度和数据的可靠性.     

空间碎片天基主动清除技术发展现状及趋势

随着国内外航天发射任务逐年增多,大量在轨滞留的失效航天器将成为未来空间资源有效利用所面临的一个严峻挑战。空间碎片天基主动清除技术是从根源上对空间资源化利用与安全处置的措施,将提升和加强近地空间的可持续循环利用。本文明晰了空间碎片天基主动清除的概念,分析了空间碎片天基主动清除技术的发展历程,提出了其发展过程中面临的非合作目标相对导航、协调控制和捕获方式及装置等主要问题,为我国空间碎片天基主动清除技术的发展提出了有益参考。     

无缝坏块处理与流水编程的NAND型内存控制器设计与实现

为满足航天大容量存储系统对高速存储及数据完整的需求,实现了一个基于NAND型内存的高性能控制器,提出了一种实现于NAND型内存芯片内部的流水编程机制,以及一种可以保证数据无缝连接的坏块处理机制。介绍了存储控制器的各个模块设计,并分析了不同情况编程机制所需的时间计算方法,建立仿真模型,利用蒙特卡洛方法仿真并讨论了流水编程机制的性能优化效果。在实际硬件平台验证了流水编程机制和坏块处理机制,结果表明该大容量存储系统的存储速率可达100MB/s,读取数据与存入数据保持一致,数据无乱序无丢失。     

基于扩张状态观测器的稳定控制算法

在稳定控制系统中,以PID控制算法为典型代表的传统负反馈设计,依靠系统在低频段的增益来实现对载体扰动作用的抑制,具有一定的局限性。以某陀螺稳定平台为研究对象,在PID负反馈稳定控制系统的基础上,通过加入扩张状态观测器对扰动进行了观测及补偿。仿真比较了加入扩张状态观测器前后的算法控制效果,结果表明扩张状态观测器是提高控制系统稳定精度的一种有效方法。     

火控雷达有源诱饵三点源布局研究

火控雷达由于特殊的工作方式更容易受到反辐射导弹的攻击,为火控雷达配备有源诱饵并研究其合理的布局方式非常必要．基于有源诱偏技术的基本原理,以三点源诱饵系统为研究对象,建立了一种新型的布局模型．为避免采用某种特定布局进行仿真并比较的研究方式,模型通过变动雷达在整个诱饵系统中的布局位置实现了对各种布局形状的仿真,获得了系统诱偏效果与雷达位置的对应关系．仿真结果表明,系统的诱偏效果与雷达到诱饵中心位置的距离有关,找到了火控雷达在诱饵系统中最合适的布置区域,使系统达到最优的诱偏效果．