摘要：介绍了兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)超长周期慢引出主环(CSRm)磁铁电源控制系统的设计。该系统采用基于高速以太网的分布式控制系统,选用了ARM+DSP结构的前端智能控制器,对整个运行周期的控制采用了分段处理的机制,解决了波形数据量过大而无法在前端控制器进行全波形存储的问题。该系统已经在加速器冷却储存环中通过了调试,满足了物理实验的要求。

摘要：介绍了兰州重离子加速器分时供束系统中Chopper模式解析子系统的体系结构及硬件组成,分析了软件需求,并采用多线程技术设计了Chopper模式解析程序。首先使用NI-DAQmx函数实时读取PXI6133数据采集卡上采集的Chopper模式脉冲,然后对其作进一步分析,最后使用TCP/IP协议将相应的工作模式控制指令发送给控制器。设计的程序达到了系统要求,实现了Chopper模式自动转换的功能,并通过了现场测试。

摘要：深基坑支护长期以来都是工程项目施工的重难点,深基坑支护效果直接关系到工程项目总体结构的稳定性以及安全性。目前过深基坑支护中可用的方法和技术比较多,拉森钢板桩是目前深基坑支护中常用的技术,在施工便捷性、施工效果、适用性等方面具有显著优势。在应用拉森钢板桩支护技术时设计效果直接关系到深基坑支护的效果,这就要求在实际实际设计中能够结合深基坑的特点,选择合适的设计指标参数,并加强对每个细节的把控,方可发挥出拉森钢板桩的作用,为工程项目建设提供良好的条件。

摘要：兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)磁铁电源控制系统迫切需要提高性能,为实现基于现代控制理论的复杂控制算法,设计了ARM+FPGA结构的数字电源控制器。在FPGA中,设计了全新的硬件状态空间方程解算器,对电源进行实时、高速的状态反馈控制。结果证明,控制器可很好地实现最优观测状态反馈闭环控制,且其动态响应速度、稳态精度、抗干扰性及鲁棒性均有很大的提高。

摘要：为了解决兰州重离子研究装置(HIRFL)电源控制系统中的MSC1210控制模块在调束过程中出现的各种故障,对其主芯片程序进行了优化设计。首先介绍了控制器的各种故障现象,分析了形成原因,然后制定了详细的设计方案,最后采用了以状态机为基础的指令接收过程、带校验机制的通信方式及远程指令复位等方法进行程序优化。实验室测试和现场使用结果表明,优化后的控制器运行稳定可靠,满足加速器的需求。

摘要：针对地面三自由度气浮平台模拟集群航天器自主拼接实验精度不高和实验系统过于复杂的问题,基于嵌入式系统和串级PID旋翼推进控制设计了一套连续小推力高精度全物理仿真系统。首先根据集群航天器在轨相对动力学,结合地面仿真环境扰动分析,建立了带扰动修正的地面全物理仿真系统动力学模型;设计了一套位姿解耦旋翼式推进系统,结合运动捕捉系统和主控上位机与底层下位机平台,设计了基于μCOS操作系统的仿真航天器单体和基于串级PID算法的三自由度运动控制系统。后续的双航天器自主拼接气浮实验表明,本文建立的全物理仿真系统动力学模型仿真数据与实验数据吻合,地面仿真航天器的实测姿态指向控制精度不低于0.1°,位置控制精度不低于1 mm,达到了集群航天器自主拼接半物理仿真的高精度需求,为大规模卫星集群仿真实验系统的搭建提供了借鉴方案。

摘要：在薄膜航天器拦截非合作目标的姿态机动场景中,存在大面质比、转动惯量大导致姿态控制困难的问题,本文提出一种基于非线性变结构滑模控制器的姿态机动控制方法。首先,在薄膜航天器常用的滑块-小帆机构上增加飞轮作为协同控制机构,然后建立了考虑大气扰动力矩、飞轮摩擦力矩、转动惯量变化等因素的姿控模型;基于误差四元数和误差角速度设计了非线性变结构滑模控制器,并通过Lyapunov分析法证明了控制系统的稳定性。最后设计并搭建了一套基于气浮台的薄膜航天器地面调姿仿真实验系统。实验结果表明:本文提出的控制器可实现复杂场景下薄膜航天器的姿态机动控制,并较好地抑制了干扰带来的影响,具有较强的鲁棒性。本文工作可为大面质比、大转动惯量的航天器控制器的设计提供一种思路。

摘要：针对复杂表面航天器在激光雷达照射下散射特性模拟不准的问题,通过表面建模和激光特性修正进行了解决。该方法首先通过高斯能量分布法对激光光束模型进行修正;然后基于有限元的思想,针对航天器复杂表面非光滑、非连续以及多材质等特性,利用改进Z-buffer的消隐算法解决了复杂航天器表面建模问题;最后建立了面向激光雷达的复杂表面航天器激光雷达散射截面的计算方法。仿真分析表明:航天器不同姿态下的激光雷达散射截面精度提升了14 58%,为后续面向激光雷达的隐身设计奠定了基础。