摘要：探讨了领导者-跟随者结构下的无人机编队控制问题。针对传统编队控制依赖外部定位设备和通信设备的问题,设计了一种基于方向信息的自适应事件触发编队控制策略,利用片上摄像头测量相对方向,以减少对外部设备的依赖;进一步针对编队系统的建模误差和外部扰动设计了模糊系统,并将事件触发机制、自适应策略与反演控制相结合,设计了一种新型的方向编队控制器,不仅实现了编队控制,而且避免了控制律的连续更新,从而节约了无人机的计算资源;接着,基于Lyapunov理论证明了闭环控制系统的稳定性;最后,通过仿真实验验证了所提控制策略的有效性。

摘要：为了提高机载激光通信系统在机体振动和机械摩擦等扰动下的视轴对准精度,提出了一种基于滑模观测器的反步滑模控制方法。首先建立了机载激光通信系统的数学模型,然后通过设计的滑模观测器对扰动值进行估计,同时针对指令转换模块、激光通信模块和电机模块逐步设计了反步滑模控制律,实现对机载激光通信系统视轴的高精度控制。实验结果表明:提出的方法与分数阶PID控制方法相比突出了更优的快速性和准确性,响应时间仅为0.4 s,最大空间对准误差仅为0.3 m,设计的滑模观测器能够快速、准确地估计出扰动值,响应时间仅为0.3 s,最大估计误差分别仅为0.1 m/s、0.06 (°)/s;和0.07 A/s,大幅提高了机载激光通信系统中视轴的对准精度。

摘要：针对具有复杂几何边界条件的二维均匀微波传输线中电磁场难以解析求解从而造成其设计困难的问题,提出了一种基于曲线坐标的保角变换法(CMM)。该方法基于二维传输线的横电磁场(TEM)模型。首先利用保角变换将复杂传输线的边界曲线映射为简单传输线的边界曲线,建立复杂边界传输线的曲线坐标;然后利用曲线坐标把复杂边界传输线所满足的麦克斯韦方程转换到简单边界传输线中,形成两种传输线间的电磁映射;最后论证了两种传输线间电荷、电位分别对应相等,由此得到了与传输特性紧密相关的复杂传输线的电容,进而用以指导传输线的设计。由于以电位为中间量的传统保角变换计算较为复杂,采用CMM方法直接从场出发,省去了关于电位的中间计算过程,简化了计算过程。仿真结果表明,不同尺寸下同轴线特征阻抗仿真值与理论值吻合得很好,验证了CMM方法的正确性。

摘要：提出了一种基于相检宽带测频技术的新型高精度频标比对设计方案。利用频率信号间相位差变化的规律性,在两相位重合处建立测量闸门,克服了传统频率测量中存在的±1个计数误差的问题。通过附加延时可调电路减少相位重合点的个数并在相位重合控制电路的帮助下有效地捕捉最佳相位重合点,进而降低测量闸门开启和关闭的随机性,大大地提高了系统的测量精度。实验结果和分析表明了该方案设计的合理性和先进性,其实际测量精度可达10-13/s量级,明显优于传统测频方法的测量精度。结合CPLD片上技术,新方案设计的频标比对系统,结构简单,成本低廉,具有广泛的推广和应用价值。

摘要：现代化数字油田开采中需要对数据信息进行采集与传输。在对油田数据采集系统研究的基础上,设计了一种基于FPGA的油田数据采集终端。该终端系统采用无线传感器CC2430与FPGA相结合的设计方案,利用CC2430采集各监测点发送来的数据信息,FPGA实现数据处理与传输控制,并将最终数据上报给PC机;同时利用了LCD显示与报警电路设计,实现数据显示与报警功能。该系统具有可编程、设计灵活的特点,在油田数据采集工作中具有较强的通用性和实用价值。

摘要：为了实现对动力锂电池内阻的高精度检测,通过对锂电池内部结构和工作原理进行分析,建立了等效电路模型,并采用交流注入法设计了电池内阻在线智能检测装置。将微小的交变激励电流信号施加在电池两端,同时利用在FPGA平台上设计的正交锁相放大电路测量电池两端产生的响应电压信号,并通过引入圆周模式的CORDIC算法实现矢量运算,大幅提升了数据处理速度,最后根据欧姆定律计算出电池内阻的阻抗幅值和相位角。实验结果表明:设计的内阻智能检测装置能够方便测量出电池在各频段的阻抗谱,且具有较高的测量精度和稳定度,平均误差仅为0.231%,最大偏差也仅为0.452%,可为新能源汽车动力电池的健康诊断提供可靠的技术保障。

摘要：由于分拣机器人在分拣货物时,易受到控制参数数量的影响,导致漏分拣或掉落等现象发生。为此,研究接触状态感知下分拣机器人抓取过程多参数挖掘控制技术。采用力传感器来获得接触状态信息,根据时间序列构造数据集,对不同时间序列进行了离散化。利用模糊PID控制算法,设计分拣机器人控制总体结构,以PID控制器原理为基础,获取分拣机器人接触状态感知多参数。通过模糊C均值聚类方法,挖掘模糊PID控制多参数群体中的关键参数,建立模糊关联规则,实现分拣机器人高精度控制。实验结果表明,所提方法的实际运动轨迹与期望运动轨迹相一致,在X轴、Y轴、Z轴坐标位置的避障误差低于1 mm,分拣失败次数低于0.5%,在不同传送带速度时的抓取速率均高于1.5个/s。该方法可以精准控制分拣机器人抓取、抬起等分拣动作以及避障动作,有效提高分拣机器人分拣精度、效率和动作稳定性。

摘要：为了降低冷镦成形载荷、提高模具使用寿命,提出了逃逸粒子群算法的冷镦参数优化方法。介绍了球头销三维模型和冷镦工艺流程,针对球头销脱模困难的问题,设计了哈弗浮动分模来解决此问题。以减小冷镦成形载荷为优化目标,建立了参数的优化模型。依据Box-Behnken设计了27组实验,基于Deform-3D有限元软件得到了成形载荷的最大值。使用BP神经网络拟合了优化参数与成形载荷间的非线性关系,经验证BP神经网络的拟合精度较高。在粒子群算法中加入了逃逸机制,使算法具有逃出局部最优的能力,从而将参数优化问题转化为最优位置的搜索问题。经仿真验证,逃逸粒子群算法搜索到的成形载荷最大值比粒子群算法减小了11.84%;经生产验证,冷镦成形件表面光滑、成形饱满、纵向无弯曲,满足冷镦件质量要求。以上结果说明,逃逸粒子群算法搜索的参数在满足质量要求的前提下,减小了成形载荷、提高了模具使用寿命。

摘要：热储存系统可以有效缓解太阳能随机性和波动性带来的发电问题,是目前光热电厂工作运行最重要的系统之一,但因为其在日常应用中需要频繁切换工作状态,很容易出现数据类异常问题。大数据的引入以及大数据型热储存系统的设计是解决其问题的一项重要尝试。本文首先分析了热储存系统模型的最新研究应用理论,并以美国Andasol光热存储系统为例,重点分析了其模型设计构造原理,以及能量平衡的计算方法,最后从网络无关性检验和融合模型数据诊断两方面,进一步阐述了大数据技术在热储存模型系统安全性的重要应用。

摘要：针对蚁群算法在移动机器人路径规划中存在的历史路径不能被充分利用的问题,提出一种具有通信机制的增强型蚁群算法。根据自然界中蚂蚁触手的接触特性,对历史路径进行整合,以获得更优的复合路径。为了进一步改进算法,提出一种放大的轮盘赌方法来加速收敛。设计自适应的Sigmoid衰减函数来优化不同阶段的启发式信息。针对死锁问题的各种类型,制定了具体的优化策略并减少了死锁蚂蚁的数量。最后进行了参数确定和对比实验,在简单环境和复杂环境下,所提算法的整体性能明显提高,实验结果证明了所提方法的有效性。