摘要：设计并优化了高效且结构紧凑的折射/全反射/反射/折射式(RIXR)LED准直系统,用于收集大角度范围内的光线获得具有较小发散角的准直光束。首先,根据非成像光学理论中的边缘光线原理以及多面同步(SMS)设计方法计算系统初始结构的面型;然后,利用Zemax光学设计软件对初始结构进行优化设计;最终得到最佳结构的LED准直系统。优化设计得到的RIXR型准直系统的半口径为20 mm、纵横比为0.25、集光角为200°。LED准直系统经反向光线追迹得到边缘视场(±3.178°)点列图的均方根半径<2.1μm,故边缘视场达到了很好的聚焦效果。充分考虑材料的吸收损失和界面的反射损失后,光能利用率高达83.48%。实验表明,基于RIXR结构的LED准直系统具有光能利用率高、结构紧凑、体积小、便于应用等特点。

摘要：针对逆流式气液喷雾场的特点,设计了可以同时测量气液喷雾场两相温度的热电偶测温装置。通过光脉动颗粒测试仪,对有无真空泵抽气作用的2种气液分离效果进行了对比验证。在对光强信号波形图信号分析后,实验结果表明:装置增加滤网后能够有效地阻止液滴进入,选择合适的滤网配合真空泵等速抽气测量,可以达到很好的气液分离效果,内部保持无粒子波动信号,从而测出气相温度,而防护罩上方的热电偶可以直接测量液相温度。

摘要：利用准直激光、单轴倾角仪和CCD摄像机建立了一种俯仰角组合测量系统以提高俯仰角测量的精度和稳定性。首先,给出了俯仰角组合测量模型,基于坐标旋转算法和迭代方法研究了俯仰角的组合测量原理。然后,采用蒙特卡罗法对影响组合测量系统精度的各个因素进行了全局灵敏度分析。结果表明,与目前工程测量中普遍采用的倾角仪直接测量俯仰角法相比,组合测量法能够获得更高的测量精度和稳定性。利用高精度三轴转台进行的俯仰角测量实验表明:±8°测量范围内,组合测量法误差绝对值最大为0.3 mrad,标准差为0.16 mrad。理论分析和实验结果证明,提出的组合测量法有效地提高了俯仰角测量精度和稳定性,适合工程上的测量需要。

摘要：提出一种元学习定义,从偏差/方差分解角度对元学习中学习算法的选取机制进行研究,得出了元级选用错误率低且偏差小的学习算法、基级学习算法按照错误率及方差从低到高排列的结论。鉴于标准数据集不能充分评估关联对元学习性能的影响,设计了一种模拟算法以产生模拟数据集。在UCI标准数据集和模拟数据集上的实验表明,同常用的多数投票等组合方法相比,基于算法选择机制的元学习表现出优良的性能,且分类器之间的负关联有助于性能的改进。

摘要：对航空光电稳定平台模型进行分析并利用电流环简化了平台模型。阐述了影响平台稳定性的扰动及抑制扰动的方法,提出一种基于预报修正的自抗扰控制系统。首先,提出了一种预报修正方法,采用"先预报,后修正"的方法来减小扰动观测值的滞后和超调;然后,设计了基于二阶扩张状态观测器的自抗扰控制系统,对扰动进行线性化动态补偿;最后,在振动平台上对系统进行了速度稳定实验、目标跟踪实验和鲁棒性分析。结果表明,与经典的平方滞后超前控制方法相比,本文设计的控制方法对扰动的隔离度至少提高了5.88dB。另外,设计的系统具有很强的鲁棒性,在系统参数改变±15%的范围内,仍得到很好的控制效果。由于所设计的控制系统具有很强的实用性和鲁棒性,在工程实际应用中提高了航空光电稳定平台的抗扰动性能。

摘要：对适用于DC～30GHz频率的并联接触式RF MEMS开关的设计与制造进行了研究。利用低应力电镀Au桥膜作为上电极,实现了接触电极之间的Au-Au接触。使用BorofloatTM玻璃作为衬底,并用隔离电阻对内置射频信号与驱动电极旁路进行隔离;通过对上电极桥膜与CPW间距的优化设计,使开关具有较低的插入损耗。所设计制造的并联接触式RF MEMS开关的下拉电压为60V,上下电极的接触电阻为0.1Ω。插入损耗为-0.03dB@1GH,-0.13dB@10GHz和-0.19dB@20GHz,在DC～30GHz的插入损耗都-23dB。测试结果表明,所设计的并联接触式RF MEMS开关适用频率为DC～30GHz,是一种应用频率范围较宽的RF MEMS开关。

摘要：磁悬浮飞轮是对卫星等航天器进行高精度姿态控制的执行机构,为了提高空间用磁悬浮飞轮控制系统的可靠性和灵活性,对基于FPGA的磁轴承数字控制器进行研究。首先,对磁轴承系统进行建模,并选择合适的控制策略;利用片上软硬件协同设计的思想,提出了一种基于FPGA和LEON3处理器软核的磁轴承数字控制器。然后,搭建了实验系统测试系统的实际性能。最后,提出了一种基于FPGA的自修复磁轴承控制器。基于FPGA的磁轴承控制器相对基于DSP+FPGA的控制器失效率降低了10%,控制板面积减小30%。实验结果表明,在基于FPGA的磁轴承控制器控制下,在磁悬浮飞轮工作转速范围内,飞轮转子跳动量<20μm,力矩输出误差<4×10-3N.m,正反转不一致性<10%,达到了较高的控制精度。

摘要：为了解决LD端面泵浦热传导各向异性激光介质产生的热效应问题,建立了端面绝热、侧面冷却的Nd∶YVO4晶体热模型。考虑到Nd∶YVO4为热传导各向异性材料,而光纤耦合LD输出光束有超高斯分布的特点,利用特征函数法和常数变异法得到了超高斯光束端面泵浦热传导各向异性激光介质温度场的一般解析表达式,并定量分析了超高斯泵浦光阶次、泵浦功率以及光斑尺寸对Nd∶YVO4晶体温度场的影响。研究结果表明,若LD输出功率为50W,光学聚焦耦合器的传输效率为82%,用四阶超高斯光束端面泵浦掺钕离子质量分数为0.5%的Nd∶YVO4晶体时,泵浦面可获得528.95℃的最大温升。所得结果可用于LD端面泵浦热传导各向异性激光介质全固态激光器热稳腔的设计,对于提高激光器性能具有理论指导作用。

摘要：在ATM网络的ABR通信中,基于速率反馈的流量控制是防止拥塞和保证高吞吐量的主要手段之一,然而网络的传播时延对其具有很大的不利影响。本文根据网络控制的特点,采用Kalman控制算法对流量控制器进行设计,较好地克服了传播时延所带来的不利影响。理论分析表明该算法保证了网络缓冲器的不溢出及带宽的公平分配和充分利用,动态性能明显优于PID控制器,并得到了仿真结果的验证。

摘要：提出了一种基于人眼视觉系统(HVS)特性的H.264/AVC码率控制方案以解决传统的H.264/AVC码率控制算法中由于码率分配不当造成视频质量较差的问题。该方案利用人眼视觉系统对视频场景感知的选择性设计了一种新的基于区域的码率控制算法。首先,利用当前帧和前一帧的信息快速地检测出运动区域和非运动区域。其次,根据宏块所在区域的复杂度进一步将非运动区域细分为平坦区域和复杂区域。最后,对这3种区域依据不同的视觉敏感度权重分配适当的比特数。基于不同区域峰值信噪比(PSNR)、连续帧PSNR、主观评价以及缓冲器充盈度综合评价了本文算法的性能,结果表明,提出的基于区域的码率控制方案对不同视觉特性区域的比特分配有较高的鲁棒性,与JVT-G012的码率控制算法相比能获得较好的主观和客观编码质量。