摘要：为满足更长间隙距离、更高电压等级气体开关在较低工作系数下的可靠触发,设计了一种基于毛细管放电的大气压等离子体射流喷射装置,即两间隙毛细管等离子体喷射装置(two gap capillary,TGC)。通过引入中间电极将毛细管通道分为触发通道和主通道,借助触发通道在放电初始时的弱毛细管放电引燃主通道的放电,实现了重复放电。等离子体射流在触发后的169μs时达到了11 cm左右。主通道电弧电阻呈现"U型"分布,电阻值开始时随主通道电弧电流的增长快速减小,最低时不到200 m?,而后随着电流的跌落快速增加。同时,主通道电弧电阻值在电流增长时要高于电流跌落时,这一差异在流过主通道电弧电流较小时十分明显,而后随着电流幅值的增加逐渐减小。由于没有传统放电结构金属丝电爆的过程,电容器所储能量主要释放于喷射装置主通道,主通道电弧能量沉积效率几乎是传统放电结构的2倍,达到了62.7%。喷射装置寿命大概在300次左右,使用扫描电子显微镜(SEM)拍摄触发通道表面,发现喷射装置TGC中间电极的烧蚀和触发通道的碳化是影响TGC寿命的关键因素,对TGC的寿命优化设计还需做进一步的努力。

摘要：设计了一种单电源的变压器型高电压、大电流脉冲源。该电源只有一套放电电容,以晶闸管作为放电开关,单原边双副边的脉冲变压器作为传输线。利用二极管的单向导通特性,使变压器根据负载不同的工况运行在不同的状态,分时输出高电压、大电流脉冲。该设计利用变压器在空间上将高压输出回路和低压控制回路隔离,与一般的双电源设计方式相比,降低了驱动电路的成本,减少了装置的体积,有利于设备的小型化和紧凑化。试验结果表明:当原边18μF的储能电容充电电压为700V时,通过晶闸管开关控制电容向2∶2∶20的单原边双副边脉冲变压器放电,副边开路时输出幅值7.6kV、上升沿432ns的开路电压,副边短路时输出幅值690A、半高宽15.6μs、前沿7.0μs的短路电流,满足NL37248引燃管的触发要求。

摘要：针对一类具有大工作区域和快时变特性的约束非线性系统,采用多个线性参数时变(LPV)模型近似描述原非线性系统.对于各LPV模型,设计基于参数独立Lyapunov函数的局部离线预测控制器.构造各局部控制器间的切换策略,在保证切换稳定性的同时,使相互重叠的稳定域覆盖期望的工作区域.仿真结果表明,相比于已有的调度预测控制方法,所提出的方法不仅能够保证控制输入在给定的约束范围内,而且在局部控制器切换次数少的情况下,获得良好的控制性能.

摘要：针对一类具有大包线飞行和快时变特性的高超声速飞行器,采用多个线性时变(LTV)多胞模型近似地描述高超声速飞行器的纵向非线性模型.对于各LTV多胞模型,离线设计局部双模预测控制器来显式地处理控制输入和状态的约束问题,并获得相应的稳定域.然后,构造各局部控制器间稳定的切换策略.仿真结果表明,所提方法在控制输入和状态满足给定的约束范围情况下,不仅能更快地跟踪较大范围的速度和高度的指令信号,而且大幅减少了在线计算时间.

摘要：针对高超声速飞行器存在参数不确定和外界强干扰的纵向非线性模型,结合非线性干扰观测器的干扰辨识能力和离线预测控制显式处理系统约束的优点,提出一种基于非线性干扰观测器的离线预测控制方法。首先针对标称情况下的纵向模型,引用多面体不变集理论,设计离线预测控制器;然后在存在干扰的情况下,采用非线性干扰观测器估计未知干扰,并设计合适的补偿增益,对离线预测控制器进行补偿,提高其鲁棒性。仿真结果表明,该控制器不仅能够有效抑制干扰,而且保证系统状态和控制输入在给定的约束范围内,实现速度和高度指令的精确跟踪。

摘要：精密轨道确定在深空探测中至关重要,而定轨数据中的白噪声会影响定轨性能。基于零相位分析,比较了FRR（forward-filter reverse-filter reverse-output）、RRF（reverse-filter reverse-filter forward-output）和Matlab中的filtfilt这3种滤波器的优劣,设计了一种零相位Kaiser窗低通滤波器。利用火星快车号（Mars Express,MEX）的仿真数据和实测数据验证了零相位Kaiser窗低通滤波器的性能,结果发现滤除白噪声后MEX数据的定轨精度有了显著改善。双程测速数据残差均方根（root mean square,RMS）减小为原来的1/3左右,达到了0.031 mm/s;轨道位置和速度与欧空局（European Space Agency,ESA）精密轨道的差异明显变小。该滤波算法作为定轨前的数据预处理可以提高定轨精度,从而为中国火星探测器的轨道数据处理提供一定的参考。