一、线性二次高斯/回路转换复原法在稳定系统中的应用（论文文献综述）
崔星洋[1]（2019）在《高功率单频671nm激光系统研究》文中研究表明激光技术的进步使得精确测量和调控原子分子系统成为现实,进而推动超冷原子物理实验迅速发展为量子模拟的理想研究平台。锂原子是超冷原子实验重要的研究对象,其质量较轻,结构简单,同时拥有费米子和玻色子两种稳定同位素,又方便Feshbach共振调控。在超冷锂原子实验中,通常需要瓦量级的671nm激光实现原子的冷却与囚禁。进一步地提升671nm激光功率,还可以有效降低亚多普勒冷却温度、实现高效蒸发冷却,大大提高6Li费米简并气体的原子数;此外,还可以搭配1342nm激光形成超晶格光场,实现基于超晶格量子气体的量子模拟实验平台。本论文基于超冷原子相关实验对于大功率671nm激光器的迫切需求,开展了大功率连续单频可调谐671nm激光系统的研究。论文以全固态激光结合外腔倍频方案为技术路线,对限制激光系统输出功率提升的晶体热效应、高功率倍频等主要难点和关键技术进行了深入和系统的研究,实现了可用于超冷原子实验的高功率连续输出、单频可调谐、窄线宽的1342nm激光器和671nm激光器,并具有良好的稳定性,可以为基于锂原子的超冷原子物理基础研究和工程应用提供重要的技术保障。具体的,本论文的研究工作包含以下三个主要内容:首先,针对全固态671nm激光方案需要高功率1342nm光源的需求,开展了高功率全固态单频可调谐1342nm激光器研究。针对激光晶体Nd:YV04的热效应进行了理论研究和系统分析,建立了晶体热力学仿真模型,研究和测量了晶体热透镜焦距,探索研究了减少和补偿晶体热效应的多个方法。采用了 888 nm波长的泵浦光,减小热量产生;采用多段掺杂晶体并使其能在低于室温下工作,改善热量分布;采用弯月形热补偿腔镜,补偿热透镜效应对腔稳定区间的影响。实现了激光在高泵浦光功率下的稳定运行。在此基础上,对高功率全固态激光的单频运转进行了研究,采用了环形谐振腔设计,腔内插入法拉第单向器实现了单方向激光运转,结合标准具实现了单频选模,采用厚薄两种标准具和压电陶瓷调谐相结合的方案,实现了冷原子实验需求的频率调谐功能。最终实现了功率大于11W的单频可调谐1342nm激光输出。接着,进行了高功率下的高效倍频技术研究。通过对现有倍频技术和非线性晶体的理论分析和实验比较,选择基于PPKTP晶体的外谐振腔倍频的方案。通过对PPKTP晶体的热效应及对于阻抗匹配和模式匹配的影响的研究,结合优化了聚焦束腰和晶体长度等参数,有效减小了热效应造成的相位失配和模式失配,最终产生了 5.2 W的671nm功率,实现了高达93%的倍频效率。最后,针对超冷原子实验对激光稳定性的要求,以及光晶格对窄线宽的要求,研究了全固态激光系统锁频与线宽压窄技术。研究中分析了影响频率稳定性、线宽等参数的主要因素,并从提高被动稳定性角度考虑,设计并实施了 1342nm激光器和671nm倍频腔的原理样机,实现了激光系统的长期高功率稳定运行测试。实现了倍频腔的 Hansch-Couillaud（HC）锁频和激光腔的 Pound-Dever-Hall（PDH）锁频。使用了 AOM提高了锁频带宽,结合两级级联PDH锁频回路,利用窄线宽的光学超稳腔,将1342nm激光的线宽从MHz线宽压窄到1kHz以下,实现了窄线宽1342nm激光输出。本文具体创新之处有:1.有效解决高功率全固态1342nm激光中晶体热效应限制功率提升的难题,采用了 888nm激光泵浦源,设计了多段掺杂激光晶体和热补偿谐振腔,实现了大于11W高功率的单频全固态1342nm激光。2.针对高功率倍频中PPKTP晶体热效应限制倍频效率的难题,提出了一种有效降低热效应提高倍频效率的技术方案,采用短晶体和大束腰半径,远离理论最优聚焦参数值,以降低热效应影响,实现了高达93%的倍频效率和5.2W单频671nm激光输出。3.实现大功率固态单频激光器和倍频腔原理样机集成研制,使得激光器和倍频腔的功率和频率被动稳定性也有了显着提升。利用级联PDH锁定技术和窄线宽超稳腔,成功将瓦级高功率1342nm激光线宽压窄到1kHz以下。
周睿[2]（2017）在《自适应光学实时信号处理及优化控制技术研究》文中指出自适应光学系统能够实时探测和补偿由于大气湍流等传输介质和光学系统扰动带来的波前畸变,因此其在高分辨力成像、激光大气传输等众多应用领域得到了广泛应用。波前控制系统作为自适应光学系统的核心和枢纽,对自适应光学系统的校正性能起着至关重要的作用,本文主要围绕波前控制系统的实时性,准确性和稳定性几个方面展开了研究工作。首先,针对自适应光学实时信号处理系统的特点,提出了自适应光学系统对实时信号处理的基本需求,分析了波前控制系统的运算量和传输特性,构建了实时信号处理系统的总线架构,研究了基于时间流水和空间并行相结合的实时信号处理方法,设计了基于双DSP+FPGA硬件架构的自适应光学实时信号处理平台。实验结果表明,该平台能够满足自适应光学系统的实时性要求,并在多套自适应光学系统中得以应用,具有可靠性高,适用性强等优点。其次,针对夏克-哈特曼波前传感器中采用一阶矩法提取光斑质心时,系统噪声严重影响一阶矩算法质心提取精度的问题,分析了波前传感器系统中噪声的特点,提出了一种以滑动窗口内像素均值及图像信号的局部梯度作为参数,构造噪声权重函数来获得子孔径阈值最优估计值的方法。详细分析了算法的基本原理和实现过程,在不同信噪比,不同光斑大小的条件下,进行了数值仿真并搭建了实验平台对算法进行了验证。仿真和实验结果表明,本文提出的阈值估计方法,在各种实验条件下均能取得优于传统阈值处理方法获得的结果。然后,针对光束在传输的过程中受大气湍流等传输介质及平台振动等因素的影响,使得到达目标靶面中心的光束发生漂移和抖动的问题,分析了常规控制系统存在的不足,对高速倾斜镜的模型进行了辨识,提出了一种基于两级高速倾斜镜串联控制的方法。该方法利用前级光束稳定系统校正由于平台机械谐振带来的大幅度、高频率窄带扰动,后级光束稳定系统校正由于传输介质引起的宽带扰动。仿真和实验表明,本文提出的系统结构和控制方法能够有效的抑制光束稳定系统中存在的扰动。最后,针对典型自适应光学系统中经常使用方形孔径排布的波前传感器,受波前传感器测量噪声、传感器和变形反射镜布局不匹配等因素的影响,容易产生棋盘效应降低闭环控制稳定性的问题,提出了一种同时对重构电压施加惩罚函数和对控制电压进行投影的方法,利用该方法对方形孔径排布自适应光学系统中存在的棋盘效应进行抑制。针对变形镜的不同参数,利用数值仿真分析对比了各阶像差与棋盘效应之间的耦合关系,并构建了实验系统,在实际大气湍流条件下,对靶点信标进行了闭环验证实验。实验结果表明本文提出的方法能够有效地抑制方形孔径排布自适应光学系统中存在的棋盘效应,提高系统的稳定性。
陈晔[3]（2021）在《γ能谱信息复原技术研究》文中研究指明为了有效应对核战争和涉核多样化军事任务,急需发展高性能γ能谱测量分析装备技术。受限于谱仪探测器、电子学等硬件固有性能,当前军民用γ谱仪尚不能完全胜任复杂辐射场中放射性核素定性识别和定量分析任务。近年来,国内外γ能谱测量分析技术不断向数字化、算法化方向发展,尤其是能谱反卷积方法的研究和应用,使得利用复杂方法、算法对实测谱做信息复原以提升谱仪综合性能成为可能。本文围绕复杂γ能谱分析这一难题,从信息系统的全新角度审视数字化γ谱仪系统,综合运用模拟、仿真和实验等技术手段,深入研究谱仪系统信息流变机制和信息复原方法,提出了一套γ能谱信息复原技术解决方案,为克服γ谱仪硬件约束、提升能谱测量分析性能提供了关键技术支持。主要研究内容和结论如下:（1）γ谱仪系统信息化建模与仿真。为了系统研究γ能谱测量过程中各种技术因素对能谱信息的影响,将γ谱仪抽象为信息处理系统,构建了由标准源谱脉冲发生器、理想谱仪和扰动模块三部分组成的γ谱仪信息化模型。通过蒙特卡罗模拟,获得了Na I（Tl）和La Br3（Ce）谱仪系统的响应矩阵,探讨了测量环境和几何条件对系统响应的影响。采用MATLAB/Simulink仿真平台,建立了参数可调的γ谱仪信息化仿真系统,实现了从源项到γ能谱的完整信息流程仿真,获得的Na I（Tl）和La Br3（Ce）仿真谱与实测谱一致,计数符合泊松分布统计特性,能谱漂移仿真结果合理可信。（2）全谱非线性最小二乘软稳谱。为了降低测量过程中谱漂对γ能谱信息复原的不利影响,建立了一套优化的软件稳谱方法。能谱测量过程中分时段保存能谱,使用非线性最优化方法估计能谱漂移程度,并利用能谱计数重分配方法修正漂移谱。该方法利用全谱整体特征,不需要参考峰和预刻度,对简单和复杂能谱均适用。仿真和实验结果显示,该方法有效提高了稳谱精度,稳谱后峰位变化低于1道,662 ke V处能量分辨率变化低于0.05%。处理一个1024道能谱的时间小于0.1 s,可实现“准实时”稳谱。（3）γ能谱反卷积方法研究。为了实现对γ能谱原始信息的逆求解,系统研究、对比了12种反卷积方法,结果显示非负最小二乘（NNLS）和加权非负最小二乘（WNNLS）方法速度快且准确性好。基于WNNLS,探讨了统计涨落、能量分辨率、系统响应矩阵误差等因素对反卷积的影响,并对NaI（Tl）和LaBr3（Ce）实测谱进行了反卷积。提出了核素全能峰响应矩阵和核素混合响应矩阵两种新的系统响应矩阵,可一步完成核素识别及活度估计,仿真和实验结果表明后者的性能优于经典的库最小二乘法,实用性较强。还探索了基于多层感知机（MLP）和径向基函数（RBF）两种神经网络模型的γ能谱本底估计方法,结果显示RBF网络过拟合严重,而MLP网络本底估计准确,值得进一步研究。（4）γ能谱信息复原方案设计与验证。为了进一步提升技术的实用性,提出了γ能谱信息复原总体方案,使用C++/Qt设计实现了一套γ能谱信息复原软件,基于核辐射测量可编程片上系统（SOPC）硬件平台和该软件,搭建了Na I（Tl）能谱测量与信息复原实验系统,实验验证了稳谱以及能谱反卷积的处理效果,全谱响应矩阵方法和特征峰响应矩阵方法复原的射线峰位误差保持在2道以内,核素混合响应矩阵方法复原的核素活度误差在9%以内。本项研究提出了将γ谱仪作为信息系统来研究的新思路,创建了数字化γ谱仪的信息化仿真系统,应用最优化算法改进了基于全谱特征的软稳谱方法,构造的混合响应矩阵解决了康普顿坪对能谱反卷积干扰的难题,设计的γ能谱信息复原软件经实验验证具有优良性能。本研究为改善γ谱仪综合性能提供了信息复原技术解决方案。
冯海文[4]（2020）在《真空断路器电场精细求解与电弧特征反演方法研究》文中研究说明开关电器作为发电、输电、配电与用电各级电力系统的安全卫士,对所在系统的可靠和稳定运行起着至关重要的控制与保护作用。随着电压等级、开断容量和技术参数的提高,对开关电器在服役周期中动静态绝缘特性和介质特性提出了更高的要求。真空断路器作为中高压开关电器的主导产品,对其内部电磁场和电弧动态演变行为的数值分析是研究断路器本体电、磁、热综合性能的有效途径之一。在有触点机械式断路器运动过程中,其灭弧室内存在着电、磁、热、力与材料等诸多参数在时、空域中的相互作用,开关断口间不可避免地产生电弧等离子体,上述因素的耦合作用直接影响着断路器的动静态绝缘、介质恢复与开断性能。基于场物理数学模型的建模与分析、场精细数值求解自主设计与实验研究相结合的方法是定量分析与研究断路器运行性能的有效手段。为解决电磁场高精度数值仿真与精细求解器自主设计这一问题,本文提出一种区域分解策略与自适应趋正剖分相结合的有限元法;基于最小内角最大约束条件的单元动态生成方案,提出一种涟漪模型以改进剖分单元质量。采用边界域可控匀场离散和可控渐变度离散相结合的策略,自主设计基于C++语言环境的场数值分析平台,将SQLServer数据库存储模型数据与场数值模拟计算相结合;自主开发了运用Open GL库描述断路器电磁场时空分布的精细求解与可视化软件平台,提出了含多重电介质、薄层悬浮电极结构的开关电器电磁场精细模拟与求解解决方案。从电磁场微分方程求解出发,设计并实现了基于三次Hermite插值函数的有限元精细求解算法。以含悬浮薄层电极结构的中压真空断路器灭弧室为对象,提出并改进了虚拟齐次边界域法和多线程技术的并行精细求解算法,以解决高次有限元高求解效率和高精度这一矛盾。对具有解析解的典型模型分别使用Hermite法、Lagrange法及ANSYS软件包进行电场计算与对比,求得相对于解析解的相对误差。分析结果表明,Hermite法计算精度比Lagrange法提高近290%,比ANSYS软件提高近150%。为解决真空断路器场精细求解与绝缘性能工程化分析问题,提出多线程并行有限元法,并进行典型案例场数值模拟。通过与商用软件对比,验证了在不影响计算效率的前提下可提高单元质量和计算精度。在对断路器灭弧室电场精细求解中,采用4～9个线程并行的Hermite算法比非并行时的计算效率提高了30%～40%。以真空断路器灭弧室电场数值分析为对象,采用集成自适应趋正前处理、求解和场量时空域分布可视化综合平台的有限元分析,实现了可并行处理多重介质、薄层悬浮电极的无界场域求解。为描述真空断路器灭弧室开断过程中的电弧等离子体动态变化,依托辽宁高压电器产品质量检测有限公司、机械工业高压电气设备质量检测中心试验站直接实验条件,基于自主搭建的真空断路器电弧分析系统,采用高速摄像机,对40.5k V/2500A/31.5k A真空断路器典型工作方式长中短燃弧条件下,起弧、燃弧及熄灭过程进行电弧动态行为的捕捉与分析。并以T10工况下长燃弧试验真空电弧图像为对象,通过计算全周期内场致发射、过零点及最大能量处温度分布参数,求得触头刚分、零区、场致发射、最大燃弧时刻、熄弧及完全分断等关键节点的时间、行程及开断电流等参数,研究真空电弧燃弧特性。提出电弧图像语义和实验数据相结合的电弧特征分析方法,研究燃弧时间与极间运动行程变化过程中电弧电流与电弧电压变化规律。为解决真空开断中电弧图像语义干扰问题,采用经典中值滤波法去噪分析和图像形态学相结合,提出了遍历式连通域标记算法,对电弧弧芯与外焰连通域动态跟踪标记,相比于经典像素算法效率提高近2倍,实现了电弧热场反演与重构预处理。为解决电弧弧芯温度剧升,弧光强度远强于高速摄像机响应范围而造成电弧图像语义失真问题,改进了一种基于图像盲复原反演算法,采用L0范数为正则化约束项计算点扩展函数,改进WATV并作为图像先验约束条件,结合Begman迭代算法,解决电弧热场成像不适定问题。为解决电弧失真区域无边缘及纹理等问题,拟合计算并分析了电弧变化过程中图像像素变化规律,提取了序列图像失真区域边缘,以重构电弧边缘域信息,实现电弧热场盲复原。同时,采用比色测温法求得了电弧温度分布。以真空断路器电磁场精细求解仿真模拟与直接实验条件下交流真空介质电弧动态特性分析相结合,研究灭弧系统绝缘特性与电弧动态演化行为,为开关电器电磁场精细求解与开断性能研究提供了自主版权设计平台与数值模拟基础。
许振兴[5]（2020）在《基于深度强化学习的自适应光学波前控制研究》文中进行了进一步梳理自适应光学（Adaptive Optics,AO）技术通过改变波前校正器相位来补偿入射畸变波前,从而改善光学系统的性能,被广泛应用于天文观测、激光通信系统、视网膜成像、激光光束净化等光学系统。AO系统作为有效的主动补偿技术,虽然在各领域取得了很好的校正效果,但传统闭环控制方法将AO控制系统视为线性时不变系统,这使得传统控制方法无法处理各类误差带来的不确定性,无法发挥系统潜力获得最优性能。本文从传统AO控制方法与深度强化学习找到结合点并做探索性研究,建立自学习智能控制模型。深度学习与强化学习的结合将感知环境和系统控制无缝连接,使AO能够自动感知不确定的环境状态并完成自适应控制。该AO智能控制模型具有通用性,不依赖于建立准确模型,只需与环境互动学习,利用从外界反馈的回报信号和采集的环境状态不断调整控制策略,使其在线自学习最优控制策略或次优控制策略,可根据系统状态保持或逼近最佳性能。具体来说,传统基于离线建模的线性时不变控制方法无法处理以下三种情形:（1）AO控制平台在长时间运行过程中,受机械平台振动等时变因素的影响,波前校正器与波前传感器的相对位置发生偏移导致对准误差,使得系统参数发生异变无法自适应对准误差。（2）哈特曼传感器缺光引起的斜率信息缺失或噪声引起的斜率测量误差。这类误差直接耦合控制模型,斜率测量误差的传递造成控制性能下降或不稳定。（3）AO系统中时滞普遍存在,时滞校正误差对系统的性能影响很大,因此具有静态控制策略的控制方法无法实现自适应预测控制。本文围绕上述三种情形,展开理论分析和实验研究,建立线性和非线性两种针对AO的智能控制模型。该模型根据当前AO的环境特性进行在线策略优化,始终满足性能约束指标,为解决传统控制手段难以处理误差带来的控制性能下降,以及难以建立准确的系统模型和湍流模型提供了新思路。本文的主要研究内容如下:1.基于哈特曼传感器的AO系统其误差传递过程不可避免,误差传递将影响系统的校正性能,最大程度的补偿或抑制误差传递可显着提高系统的校正性能。AO主要误差来源分为五类:（1）H-S透镜阵列对波前的有限分割采样带来的空间采样误差;（2）斜率测量过程中噪声因素引入的斜率测量误差;（3）强闪烁条件下H-S子孔径斜率探测不理想或信息缺失;（4）H-S与变形镜的空间失配导致对准误差;（5）系统时滞因素导致的时滞校正误差。通过对上述五类误差进行分析,将其转化为组合目标函数的优化问题,推导出了利用组合目标函数的梯度信息作为误差补偿手段,为后续基于梯度信息的在线学习模型提供了理论基础。2.提出了AO系统的线性学习模型,该模型将远场性能指标和估计误差平方和的线性组合作为目标函数,能够自适应系统参数变化,不依赖于建立准确的系统模型。为使得学习模型保持良好的跟踪特性,引入了梯度动量项,动量项累积了之前迭代时的梯度信息,逐步弱化了历史梯度信息对当前模型训练的影响,提高了当前梯度信息的影响,动量项的引入避免了在线样本存储。同时还给出了模型的并行异步优化方法以及模型参数的初始化策略。最后,搭建了AO实验平台来验证线性学习模型的性能,实验结果表明该模型兼顾了斜率信息缺失补偿和自适应抑噪能力,显着提高了系统控制精度。数值分析表明,在不需要重新测量响应矩阵的情况下,实现了对准误差下的自适应性。该模型简单高效,具有一定的工程意义,但由于线性模型学习能力有限,当存在多对一映射关系时其学习过程容易产生线性偏移。3.针对线性学习模型存在的学习能力有限问题以及对湍流扰动的预测控制问题进行建模。提出了基于深度强化学习理论的非线性动态学习模型,该模型采用神经网络的泛映射性拟合策略函数,并通过强化学习的确定性策略梯度方法实现在线滚动优化策略。但是在实际在线策略优化时,若模型目标函数的梯度矩阵测量不准确或突增,则可能导致梯度爆炸使得学习模型不能正常工作。为避免梯度爆炸,保证网络模型稳定收敛,在该梯度反向传入网络模型之前,将梯度矩阵投影至较小的尺寸上,进行裁剪和约束。同时为了避免学习速率衰减过快,能够对每个网络参数自适应不同的学习速率,采用三点解决方案:一是使用历史窗口;二是对参数梯度动量项的历史窗口序列（不包括当前）使用均值;三是最终梯度项为历史窗口序列均值与当前梯度动量项的加权平均。最后,通过搭建AO实验系统来验证非线性动态学习模型对静态像差以及动态像差的校正能力,实验中引入了HT200热风式大气湍流模拟器来产生不同强度的大气湍流。实验结果表明,非线性动态学习模型具有建模方便以及过程描述可在线获得的特点,能及时弥补由于模型失配、畸变、干扰等因素引起的不确定性,模型通过在线误差补偿和噪声抑制提高了系统的控制精度,其自适应性提高了系统的稳定性。由于模型可在线学习湍流统计特性,无需离线建立湍流模型,实现了自适应预测控制模型,具有明显的工程和理论意义。
吴岛[6]（2020）在《基于滑移率辨识的汽车制动时序视觉检测系统研究》文中指出近年来,随着我国经济的稳健增长和交通运输业的快速发展,道路网络和交通设施得到了前所未有的改善和提高,促使汽车行业迅猛发展,汽车保有量不断增加,随之而来的行车安全问题成为全社会关注的焦点。对在用汽车的各项指标进行定期安全检测是保障汽车行车安全的主要途径,其中制动性能又是所有指标中最重要的一项。尤其是半挂汽车列车,作为当前公路货运的主体,正在向多轴化、重型化方向发展,其车体较长、结构复杂,制动性能各项指标都具有重要意义。目前,针对汽车制动性能检测的方法主要有两种:路试检验法和台架检验法。路试法须有特定的场地,受气候条件影响较大且重复性差,一般作为辅助检测手段。台式检验法占地小,不受气候条件影响,重复性较好,是目前汽车检测站和科研机构进行制动性能检测的常用方法。台架检验法主要通过滚筒反力式制动检验台或平板式制动检验台进行检测,可以检测出整车制动力和、制动不平衡及阻滞力,满足多数车型的检测。然而,半挂汽车列车由于轴数较多,不同的制动时序会对列车的制动稳定性造成直接影响,前轴制动快制动瞬间列车易发生折叠,后轴制动快制动瞬间列车易发生拖拽。台式检验法受台体结构的限制,无法实现半挂汽车列车制动时序的检测,从而难以反映整车的制动性能。虽然国家标准GB 18565-2016对汽车列车的制动时序检测方法做出了要求,但受检测设备的成本和结构制约,目前并无相关可行的制动时序检测设备,所以检测方法不具现实意义。因此,研发出一套高精度、智能化的汽车制动时序检测系统势在必行。随着中国制造2025战略部署的不断推进,在以机器视觉为核心的工业4.0大趋势推动下,汽车检测领域也正朝着信息化、自动化、智能化的方向迈进。因此,本文以此为契机,立足国家标准和现有技术手段,将视觉技术引入汽车制动时序检测,提出了基于立体视觉的汽车制动时序检测方法,设计和研发了汽车制动时序视觉检测系统。本文根据半挂汽车列车制动失稳机理及制动时序对制动稳定性的影响,明确了引起不同制动时序的因果关系。通过分析汽车制动时序检测技术的研究现状,确定了本文的研究内容和技术路线,主要包括以下四个方面:（1）汽车制动时序视觉检测系统方案设计分析车轮滑移率与路面附着系数间的变化关系,提出视觉检测系统的测量目标:即以制动踏板开关的触发时刻为起始时标,各车轮滑移率分别达到20%的时间次序作为制动时序的检测结果,并分析影响滑移率辨识的关键因素。为准确识别车轮滑移率,以白色圆形标识物作为间接测量物,建立基于视觉测量的车轮滑移率测量模型及列车曲线行驶矫正模型。基于平行双目立体视觉测量原理,推导系统结构模型,对影响系统综合测量误差的关键因素进行讨论分析。最后从检测系统整体布置、检测流程和控制方案三个方面对汽车制动时序视觉检测系统进行方案设计。（2）图像处理关键算法研究为得到图像中圆形标识的中心坐标,根据圆形标识的图像特点对相关图像处理算法的适用性进行改进和优化。首先对采集的原始图像进行预处理操作,包括图像对比度增强、图像去模糊、图像去噪和图像锐化。然后对归一化后的左右图像进行边缘提取,为改善Canny算法对圆形标识的边缘提取效果,对传统Canny算法在梯度方向和自适应阈值方面进行改进研究。为准确提取圆形标识,分析现有椭圆检测理论提出适用于本文的椭圆检测方法,设计边界清除算法清除冗余边缘,以及融合最小二乘理论和Hough变换实现对圆形标识的准确识别和提取。考虑到序列图像进行立体匹配计算量大的问题,基于对极几何约束关系,提出一种归一化互相关（Normalized Cross Correlation,NCC）快速匹配算法。最后,根据三维重建模型和相机标定参数,对圆形标识中心坐标进行三维重建。（3）视觉检测系统标定与精度检定试验研究根据摄像机坐标系间转换关系,对线性成像模型和非线性成像模型进行论述,以建立本文的摄像机成像模型。分析张正友平面模板标定法的算法原理及不足之处,提出一种基于PSO-LM（Particle Swarm Optimization与Levenberg-Marquardt）组合优化策略的改进张正友标定方法,实现对标定参数的非线性全局优化,并通过标定对比试验对所提方法的有效性进行验证。为验证视觉检测系统对圆形标识的动态识别精度,设计一种模拟车轮制动的精度检定装置及方法,在多个目标速度下分类进行多工况试验,分析每种工况下的试验误差。（4）汽车制动时序视觉检测系统实车试验研究为验证检测系统整体方案设计的可行性以及图像处理算法和标定算法的有效性,选取同一辆在用半挂汽车列车进行重复性试验和九辆在用半挂汽车列车进行普适性试验。为分析视觉检测系统的测量误差,利用车轮上的轮速传感器设计一套轮速测量装置,结合非接触式速度测量仪构成校准装置,对比分析两组试验数据的示值误差和重复性误差,对本检测系统的准确性、稳定性及适用性进行验证。同时,在重复性试验中,鉴于测量结果误差存在不确定性,为科学评价本检测系统,对测量结果误差的不确定度进行评定。最后,分析和总结视觉检测系统相比于校准装置的试验误差。
拓洋洋[7]（2019）在《基于Cortex-A9处理器下盲卷积法的模糊图像处理研究》文中研究指明模糊图像复原是数字图像处理中很重要的一个分支,在军工业、医疗诊断、交通监控等行业以及日常活动和学习中都有大量的应用。近年来模糊图像复原越来越被学者们重视,经过大量的实验研究探索后取得极佳的成绩。但是他们使用的大部分算法都存在一些缺陷,例如计算过程复杂、算法效率低、处理大尺寸的点扩散函数（PSF）效果较差,并且有些算法在复原图像时会出现严重的振铃现象。因此现阶段图像复原技术与预期效果还存在很大差距。随着模糊图像复原的应用愈加广泛,所以研究模糊图像复原的意义就更加重大。通常产生模糊图像的因素较多,比如摄像头的微小抖动或者被拍物体和摄像头之间发生相对运动等情况都可能产生模糊图像。本论文以嵌入式移动设备所拍摄的模糊图像为研究对象,探讨行之有效的处理模糊图像的方法。本文研究主要做了以下工作:1.本文基于处理图像的实时性、稳定性、可靠性等多种因素考虑,选用了内置ARM Mali-400双核GPU的Cortex-A9微处理器并以此搭建图像处理的实验平台。在搭建平台中移植了U-boot、Linux内核和根文件系统。在Linux操作系统中分析了CMOS摄像头驱动程序以及软件设计流程、引导装载程序流程。用CMOS摄像头驱动程序和MJPGstreamer服务器以及Linux接口函数实现单帧图像采集和处理功能。2.对数字图像处理的基础知识体系进行介绍,并对之前研究者对模糊图像复原的研究进行深入的分析。迭代估计PSF过程中用共轭梯度法对能量方程进行优化,并利用能量方程的一阶导数与二阶导数提升算法收敛速度。另外使用磁滞阈值抑制PSF噪声也有很好的效果;该算法能够复原出图像的清晰边缘及纹理,并对振铃效应以及图像的噪声均起到较好的抑制效果。3.为提高模糊图像复原的速率,本文通过对基于图像梯度高斯分布和基于图像梯度稀疏分布的盲反卷积算法分析研究之后,引入二维小波变换理论,并提出小波金字塔模型对模糊图像进行重构,采取从低分辨率到高分辨率的快速复原方法。基于该模型设计了适用于Cortex-A9处理器的快速模糊图像复原算法。最后经过实验结果表明该算法比传统的模糊图像复原算法复原效果更好,效率更高;并且能快速稳定的复原出图像的清晰边缘和纹理、抑制了振铃现象的发生。
陈怀宇[8]（2019）在《空间望远镜精细导星解算及光闭环半物理仿真验证》文中研究指明空间天文望远镜作为研究宇宙起源、恒星演化和暗物质等前沿物理学问题的重要实验观测设备,需要对目标保持长时间凝视来获得高质量的天文观测结果。因望远镜的工作环境复杂,视轴稳定度会受到内外部多种扰动因素的影响,故设计专门的精密稳像系统来保持望远镜的视轴稳定。精密稳像系统的视轴扰动检测原理是在望远镜的边缘视场配置精细导星仪（Fine Guidance Sensor,FGS）单独对恒星进行成像,利用短时间内恒星天球位置不变的原理,通过不同帧之间提取的星点位置偏差来解算出视轴的相对姿态变化。同时长焦距的主光学系统使精细导星仪具有超高角分辨率的优势,能通过星图识别解算出望远镜视轴指向的高精度绝对姿态。本文以此为背景,主要研究精细导星仪星点提取、视轴相对姿态解算及星图识别等关键技术,并搭建实验验证系统对算法进行验证,具体的研究工作如下:（1）在调研了国外空间天文望远镜精稳像系统的基础上,根据制定的研究目标和研究内容,分析了精细导星仪的相关性能参数和关键技术,提出了导星检测解算系统的基本功能组成,研究了系统误差和噪声对精细导星仪星点提取精度的影响,并对精细导星仪姿态测量的极限精度进行了估计。（2）针对在动态环境下的星点提取定位精度受星斑退化影响的问题,提出一种先复原后定位的方法,首先从退化星斑的两次傅里叶变换幅度谱中检测出模糊参数进行快速粗复原,再根据清晰星斑的图像梯度先验对粗复原结果进行精复原。仿真实验结果表明,复原后星斑的峰值信噪比相比于传统复原方法有明显提高。（3）提出了基于梯度提升决策树（Gradient Boosting Decision Tree,GBDT）模型的星点提取系统误差校正算法。利用数值仿真方法生成用于GBDT模型训练的样本,得到星点提取的系统误差与探测器填充率、采样窗口大小、星斑束腰半径以及星点质心坐标计算值之间的函数关系,根据此函数关系对星点质心坐标的计算值进行系统误差校正。（4）提出了一种基于Smith-Waterman局部特征匹配的星图识别算法。为了满足星图识别对精细导星仪视场内恒星数目的要求,以UCAC4星库为基础构建了一个与精细导星仪的视场大小和探测能力相匹配的导航星库。考虑到精细导星仪观测星等高而导航星库容量有限,针对星图中出现未纳入星库的“假星”目标导致识别率下降的问题,提出一种基于局部序列比对的星模式特征匹配算法,从而在包含“假星”的星模式特征序列中能有效筛选出正确匹配的真实星目标。仿真实验表明,在存在多颗干扰星的情况下,本文算法相比于栅格算法与改进栅格算法具有更强的鲁棒性。（5）搭建精细导星系统半物理仿真实验平台,分别通过星点定位的系统误差校正实验和动态质心定位实验来对提出的算法进行实验验证,测试了导星系统分别在静态与动态环境下的星点提取精度,取得了算法的预期实验效果。并将导星检测技术应用于精密稳像光闭环实验系统中,在模拟航天器平台的低频扰动环境下依据精细导星仪实时解算的视轴偏差进行光路补偿,检测到像面星点在x、y方向上的扰动程度分别降低了71.81%、73.82%。采用模拟天文观测的长曝光CCD相机开展了能量集中度探索性试验,相比于未补偿前的弥散星斑,补偿后星斑的能量集中度提高了53.3%,实验结果验证了导星检测技术在精密稳像系统中对视轴偏差检测的能力,解决了空间望远镜精密稳像系统地面实验验证的难题。
胡鲲[9]（2019）在《四旋翼无人机室内定位与控制技术研究》文中认为四旋翼无人机是近年来迅速兴起与发展的一类无人机,具有优秀的飞行特性和不俗的研究价值。四旋翼无人机结构简单、易操纵,集定点悬停与机动飞行于一体,在学术研究领域、民用和军用领域均受到了广泛关注。但其在室内环境下的应用及发展却因GPS的失效而受到限制,因此本文围绕室内环境下四旋翼无人机的定位及控制技术,着重研究了四旋翼无人机的数学模型的建立、室内建图与定位算法、室内环境下的改进A*算法、基于模型降阶的QFT控制方法,并搭建了室内环境下的四旋翼无人机定位及控制平台。论文的主要内容有:首先,建立了四旋翼无人机的非线性数学模型。根据牛顿第二定律及动量矩定理,得到了四旋翼无人机的平动与转动方程,并给出了非线性数学模型。考虑到后续的控制器设计问题,将四旋翼无人机分为角运动子系统和线运动子系统,并采用小扰动线性化方法,给出了两个子系统的线性模型及相关的状态空间方程。然后,设计了基于Hector-Slam的室内定位算法。考虑到四旋翼无人机没有里程计,无法直接通过里程信息推算航迹,本文采用了基于高斯-牛顿的扫描匹配方法估算位姿,运用双线性插值法解决了栅格地图占据概率不可求偏导的问题,并给出了所用栅格地图中节点的占据概率更新函数。通过在Gazebo环境下搭建四旋翼无人机仿真模型,并嵌入Hector-Slam算法进行室内建图定位,证明了算法的有效性与可行性。其次,根据室内定位算法所用栅格地图和传感器特点,设计了室内环境下改进二维及三维A*算法。提出了适用二维A*算法的常见室内环境建模,并改进了距离衡量函数、代价函数及算法的数据结构类型。为了四旋翼平台的实际应用要求,将改进二维A*算法扩展到三维环境中,提出了坡度转换为平面距离的理念,设计了改进三维A*算法。通过仿真实验及对比,表明了改进二维A*算法更高的效率与精度,也验证了改进三维A*算法的正确性和可行性。接着,引入了定量反馈以解决输入干扰及建模误差,将其与模型降阶方法结合,设计了基于模型降阶的四旋翼无人机QFT控制器,并给出了降阶系统与原系统的误差估计。详细阐述了SISO系统的QFT控制方法,并推广应用到MIMO系统中。对姿态控制回路和位置控制回路分别进行降阶处理,并设计QFT控制器进行仿真实验,验证了控制器的效果及抗输入干扰性能。最后,搭建了四旋翼无人机室内定位及控制平台,详细阐述了其硬件、软件结构。基于所设计的四旋翼无人机平台,进行了室内定位飞行实验,验证了整个平台与相关算法设计的合理性。
刘祥[10]（2018）在《飞行器气动伺服弹性建模及阵风减缓控制律设计》文中指出飞机在大气中受到阵风干扰时,附加的气动力会同时引起飞机的刚体运动和弹性振动。其中刚体运动部分在干扰驾驶员正常操纵的同时会降低乘员的乘坐品质,而弹性振动部分则在增加结构载荷的同时缩短了部件的疲劳寿命。随着航空器结构精细化设计技术的进步与发展,多种运输机和无人机的展弦比及结构柔性均出现不断增大的趋势,这使飞机低阶弹性模态频率和刚体运动频率越来越接近,此时弹性模态和刚体模态的耦合使飞机的阵风响应特性更趋复杂,阵风减缓方案的设计难度也随之增大。因此,建立满足工程精度的弹性飞机阵风响应模型,并开展阵风减缓控制系统的设计具有重要的工程应用价值并有深远的技术发展意义。基于飞机阵风减缓的技术需求,本文研究工作摘要如下:1.在对弹性飞机建立耦合结构动力学特性和非定常气动力特性的开环气动弹性模型时,一个关键环节即构造时域的气动力模型。为便于飞机设计初期阵风减缓控制律的设计,工程上普遍使用面元法构造频域气动力模型,再对其进行拉氏域的有理延拓以转换到时域。然而,常用算法都难以妥善处理拟合精度和拟合效率之间的矛盾。鉴于此,本文对拟合阶次较低的最小状态拟合算法进行了改造,将算法中关键的交替迭代过程简化为一次代数求解过程,并结合非线性优化算法对初始参数进行了优化。数值结果表明,改进方法在保证整体拟合精度的同时有效提高了计算效率和关键模态项的拟合精度。2.在设计阵风减缓控制律的过程中,以某一飞行状态为基础的设计结果往往不能保证在一定飞行参数范围内的性能。本文以开环气动伺服弹性系统的状态空间方程为基础,针对不同的精度需求,分别构造了可计及马赫数和动压变化的线性与非线性参数变化模型。为完成进一步的鲁棒控制律设计,将参数变化模型转换为线性分式变换模型并进行了频域加权函数的设计。通过分别针对小型和大型运输机的算例表明,上述设计方法在保证控制律鲁棒性的同时,具有较好的阵风载荷减缓效果。3.为进一步提升阵风减缓控制律的设计效率,本文又从另一个角度试图解决控制律的鲁棒性能与设计算法复杂度之间的矛盾。基于经典LQG（Linear Quadratic Gaussian）设计理论,通过建模策略的改进保证了设计结果鲁棒稳定性的改善,并提出了相应的设计流程以保证设计结果在各性能和稳定性之间的合理折中。此方法的核心思想是在设计阶段为控制律的输入端（即传感器输出端）添加虚拟的高频有色噪声干扰以重新设计Kalman滤波器。为在设计阶段能对控制律的鲁棒稳定性进行准确评估,本文发展了一种新的稳定裕度分析方法,即变结构μ分析方法,并证明了方法的单调收敛性。算例表明,改进的LQG设计方法在有效提升设计效率的同时,保证了设计结果的鲁棒稳定性和鲁棒性能,即设计出的控制律在结构参数和飞行参数发生变化时仍有较好的阵风减缓效果。4.为显式处理舵面偏转约束,并充分利用阵风测量信号,本文提出了一种基于LQG理论的模型预测控制（Model Predictive Control,MPC）技术。为保证经典MPC控制律的名义稳定性,将其预测步长延拓为无穷大以保证控制律稳定性。然后,对于每个采样时刻求解的二次规划模型,将改进的LQG控制律引入控制序列以将控制步长延拓为无穷大。通过对经典MPC控制律的改进,控制律的鲁棒稳定性和鲁棒性能均得到了有效改善。为进一步处理在线求解优化问题所产生的控制延迟问题,提出了一种控制延迟策略,可在减小在线计算量的同时保持控制律的鲁棒性能。5.对于机翼存在几何大变形的大展弦比高柔性飞机,结合几何精确非线性本征梁理论和非定常片条气动力理论构造了完整的气动弹性模型,并在此基础上开展了大柔性飞机静气弹特性和动气弹特性研究。其中,静气弹特性关注于机翼几何大变形对发散速度和副翼反效速度的影响,而动气弹特性关注于阵风响应特性和阵风减缓控制律的设计。针对算例飞机,基于对其配平特性、配平状态下的模态特性和阵风响应特性的分析,分别设计了静态输出反馈（Static Output Feedback,SOF）控制律、LQG控制律和MPC控制律。通过仿真结果发现,在均匀分布阵风情况下,SOF控制律的控制效果整体上优于LQG控制律,但LQG控制律在非均匀阵风激励下有远优于SOF控制律的阵风减缓效果,MPC控制律无论对于均匀或非均匀阵风始终能保持最佳的控制效果。
二、线性二次高斯/回路转换复原法在稳定系统中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、线性二次高斯/回路转换复原法在稳定系统中的应用（论文提纲范文）
（1）高功率单频671nm激光系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超冷原子物理与激光技术 |
| 1.2 671nm激光在超冷原子实验中的需求 |
| 1.2.1 671nm激光与锂原子实验 |
| 1.2.2 671nm激光与光学超晶格 |
| 1.2.3 671nm激光的其他应用需求 |
| 1.2.4 671nm激光的需求总结 |
| 1.3 671nm激光的发展与现状 |
| 1.3.1 高功率单频671nm激光发展与现状 |
| 1.3.2 全固态671nm激光的研究进展 |
| 1.3.3 高功率单频671nm激光系统技术路线 |
| 1.4 论文结构 |
| 第2章 高功率全固态单频可调谐1342nm激光研究 |
| 2.1 全固态激光器中激光晶体的热效应研究 |
| 2.1.1 晶体热效应的产生机理 |
| 2.1.2 晶体热效应的影响 |
| 2.1.3 晶体热效应的应对方法 |
| 2.1.4 晶体热效应的测量方法 |
| 2.2 全固态激光器中单频和可调谐技术研究 |
| 2.2.1 激光谐振腔基本理论 |
| 2.2.2 选模技术与单频激光的产生 |
| 2.2.3 频率可调谐技术 |
| 2.3 高功率单频可调谐全固态1342nm激光器的设计 |
| 2.3.1 晶体与泵浦的选择 |
| 2.3.2 多段晶体的设计与热效应的测量 |
| 2.3.3 热补偿谐振腔设计 |
| 2.3.4 输出功率的优化设计 |
| 2.3.5 法拉第旋转器的设计 |
| 2.3.6 标准具设计 |
| 2.4 高功率单频可调谐全固态1342nm激光器实验研究 |
| 2.4.1 高功率单频可调谐全固态1342nm激光器实验装置 |
| 2.4.2 全固态激光装置的搭建 |
| 2.4.3 高功率单频可调谐全固态1342nm激光器实验结果 |
| 第3章 高效率产生高功率671nm激光技术研究 |
| 3.1 激光倍频技术的基本理论 |
| 3.1.1 二次谐波的产生 |
| 3.1.2 相位匹配与准相位匹配 |
| 3.2 高功率倍频中PPKTP晶体的热效应研究 |
| 3.2.1 热效应产生的机理 |
| 3.2.2 热效应的主要影响 |
| 3.3 高效率倍频腔的设计 |
| 3.3.1 倍频腔的选择 |
| 3.3.2 晶体与聚焦参数 |
| 3.3.3 模式匹配 |
| 3.3.4 阻抗匹配 |
| 3.4 高功率671nm倍频实验研究 |
| 3.4.1 高功率671nm倍频实验装置 |
| 3.4.2 晶体热效应与匹配情况测量 |
| 3.4.3 倍频结果的测量 |
| 3.4.4 倍频结果的不确定度分析 |
| 3.4.5 其他倍频方案的倍频结果 |
| 第4章 激光稳定性与线宽压窄技术研究 |
| 4.1 激光的稳定性 |
| 4.1.1 激光器功率和频率特性 |
| 4.1.2 全固态激光器的频率特性 |
| 4.2 激光的线宽压窄技术研究 |
| 4.2.1 激光的稳定技术 |
| 4.2.2 全固态激光器的线宽压窄 |
| 4.2.3 激光稳光强技术原理 |
| 4.2.4 激光稳频技术原理 |
| 4.3 激光系统被动稳定性提升的设计和测试 |
| 4.3.1 稳定性问题与设计现状 |
| 4.3.2 激光器原理样机设计 |
| 4.3.3 激光器稳定性测试 |
| 4.3.4 倍频腔的一体化设计 |
| 4.4 激光系统的主动稳定系统设计和测试 |
| 4.4.1 PID电路板的设计与制作 |
| 4.4.2 671nm倍频腔的稳定 |
| 4.4.3 1342nm激光器的稳频系统 |
| 4.4.4 1342nm激光线宽的测量 |
| 第5章 总结 |
| 5.1 研究总结 |
| 5.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 激光器原理样机主要部分结构设计图 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（2）自适应光学实时信号处理及优化控制技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 自适应光学系统的发展及应用 |
| 1.3 自适应光学基本组成 |
| 1.3.1 波前像差的描述方法 |
| 1.3.2 波前传感器 |
| 1.3.3 波前校正器 |
| 1.3.4 波前控制器 |
| 1.4 课题研究背景和意义 |
| 1.4.1 自适应光学实时处理平台 |
| 1.4.2 图像预处理 |
| 1.4.3 自适应光学稳定控制方法 |
| 1.5 课题研究的主要内容与论文结构 |
| 第2章 实时自适应光学波前处理平台的设计与实现 |
| 2.1 自适应光学系统对实时处理平台的基本需求 |
| 2.2 自适应光学波前控制系统运算量分析 |
| 2.3 自适应光学波前控制系统信号传输特性分析 |
| 2.4 自适应光学波前控制系统信号处理方法分析 |
| 2.5 自适应光学波前控制系统平台架构 |
| 2.6 实验结果 |
| 2.7 结论 |
| 第3章 点光源哈特曼最优阈值估计方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 夏克－哈特曼波前传感器噪声分析 |
| 3.1.2 夏克－哈特曼波前传感器噪声抑制方法 |
| 3.2 最优阈值估计方法 |
| 3.2.1 哈特曼阈值处理方法概述 |
| 3.2.2 最优阈值估计方法算法分析 |
| 3.3 仿真计算及分析 |
| 3.4 实验及结果 |
| 3.5 结论 |
| 第4章 基于两级高速倾斜镜闭环控制的光束稳定技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 常规高速倾斜镜控制原理及性能分析 |
| 4.2.1 常规高速倾斜镜控制结构 |
| 4.2.2 高速倾斜镜的模型辨识 |
| 4.2.3 常规高速倾斜镜控制性能分析 |
| 4.3 两级高速倾斜镜控制系统及控制算法分析 |
| 4.3.1 两级FSM控制系统的结构 |
| 4.3.2 前级高速倾斜镜校正系统控制器设计与分析 |
| 4.3.3 两级高速倾斜镜校正系统的性能分析 |
| 4.4 实验及结果 |
| 4.5 结论 |
| 第5章 基于对象特性的变形镜控制方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 自适应光学系统waffle效应抑制方法研究 |
| 5.2.1 自适应光学系统waffle效应抑制原理 |
| 5.2.2 数值仿真与分析 |
| 5.2.3 实验及结果 |
| 5.3 结论 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文的主要研究内容及结论 |
| 6.2 论文的创新工作 |
| 6.3 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
（3）γ能谱信息复原技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 前言 |
| 第一章 国内外研究现状 |
| 1.1 γ谱仪技术发展现状 |
| 1.1.1 γ谱仪探测器发展状况 |
| 1.1.2 核脉冲幅度分析技术发展状况 |
| 1.1.3 γ能谱分析方法发展状况 |
| 1.2 信息复原理论方法研究进展 |
| 1.2.1 信息复原与反卷积问题 |
| 1.2.2 病态问题与正则化 |
| 1.3 信息复原技术在γ能谱测量分析中的应用 |
| 1.3.1 堆积脉冲恢复 |
| 1.3.2 γ能谱反卷积 |
| 1.4 研究现状总结 |
| 第二章 γ谱仪系统信息化建模仿真研究 |
| 2.1 γ谱仪系统信息化建模 |
| 2.2 γ谱仪系统响应矩阵的蒙卡模拟研究 |
| 2.2.1 利用蒙卡模拟获取系统响应矩阵的方法 |
| 2.2.2 Na I(Tl)和La Br_3(Ce)谱仪系统响应矩阵的获取 |
| 2.2.3 γ谱仪系统响应的影响因素研究 |
| 2.3 γ谱仪信息化仿真系统搭建 |
| 2.3.1 γ谱仪信息化仿真系统设计 |
| 2.3.2 γ谱仪信息化仿真系统验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 全谱非线性最小二乘稳谱方法研究 |
| 3.1 能谱漂移问题与稳谱技术 |
| 3.2 全谱非线性最小二乘稳谱方法 |
| 3.2.1 能谱漂移模型 |
| 3.2.2 能谱计数重分配方法 |
| 3.2.3 非线性最小二乘稳谱模型 |
| 3.3 方法验证 |
| 3.3.1 仿真验证 |
| 3.3.2 实验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 γ能谱反卷积方法研究 |
| 4.1 γ能谱反卷积方法仿真研究 |
| 4.1.1 γ能谱反卷积仿真平台搭建 |
| 4.1.2 现有γ能谱反卷积方法性能特点对比 |
| 4.1.3 γ能谱反卷积的影响因素研究 |
| 4.2 实测γ能谱的加权非负最小二乘反卷积分析 |
| 4.2.1 能谱计数重分配方法 |
| 4.2.2 结果及分析 |
| 4.3 基于核素响应矩阵的γ能谱分析方法 |
| 4.3.1 方法原理 |
| 4.3.2 仿真验证 |
| 4.3.3 实验验证 |
| 4.4 基于神经网络的γ能谱本底估计方法研究 |
| 4.4.1 方法介绍 |
| 4.4.2 基于多层感知机的γ能谱本底估计方法研究 |
| 4.4.3 基于径向基函数网络的γ能谱本底估计方法研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 γ能谱信息复原方案设计与验证 |
| 5.1 γ能谱信息复原总体方案 |
| 5.2 γ能谱信息复原软件设计与实现 |
| 5.2.1 软件设计 |
| 5.2.2 软件实现 |
| 5.3 γ能谱信息复原实验及结果分析 |
| 5.3.1 实验系统 |
| 5.3.2 能谱测量 |
| 5.3.3 系统刻度 |
| 5.3.4 能谱反卷积 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 约束非线性最优化迭代方法解析γ能谱重峰 |
| A.1 方法原理 |
| A.1.1 约束非线性最优化模型 |
| A.1.2 迭代求解方法 |
| A.2 仿真验证 |
| A.2.1 统计涨落的影响 |
| A.2.2 峰间距的影响 |
| A.2.3 峰面积比的影响 |
| A.3 实验验证 |
| A.4 小结 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
| 主要简历 |
| 致谢 |
（4）真空断路器电场精细求解与电弧特征反演方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 真空断路器研究现状与发展 |
| 1.3 场域数值计算及计算仿真软件的现状与发展 |
| 1.4 真空电弧特性与反演方法研究现状与发展 |
| 1.5 本文主要研究工作 |
| 第2章 有限元精细计算趋正剖分算法及结果分析 |
| 2.1 趋正剖分的关键问题及约束条件 |
| 2.2 剖分区域分解及边界离散 |
| 2.2.1 区域分解 |
| 2.2.2 边界离散 |
| 2.3 趋正剖分算法 |
| 2.3.1 趋正三角形动态生成模式 |
| 2.3.2 趋正剖分算法设计 |
| 2.3.3 算法设计中遇到的问题及解决方法 |
| 2.4 前处理趋正剖分计算结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 有限元精细求解及结果分析 |
| 3.1 静电场有限元法 |
| 3.2 Lagrange插值有限元法 |
| 3.3 Hermite插值精细有限元法 |
| 3.3.1 Hermite插值多项式 |
| 3.3.2 二维平面模型Hermite法总刚矩阵K的计算 |
| 3.3.3 轴对称模型Hermite法总刚矩阵K的计算 |
| 3.3.4 Hermite法右端向量p的计算 |
| 3.4 动态内存压缩存储及并行计算数据结构定义 |
| 3.5 含悬浮电极的电场计算 |
| 3.6 电场有限元算法实现 |
| 3.6.1 Lagrange有限元法的实现 |
| 3.6.2 Lagrange有限元法并行计算的实现 |
| 3.6.3 Hermite有限元法的实现 |
| 3.6.4 Hermite有限元法并行计算的的实现 |
| 3.7 含薄层屏蔽电极的真空灭弧室电场有限元计算与分析 |
| 3.8 电场精细计算精度与并行计算效率分析 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 真空电弧实验及特性分析 |
| 4.1 真空断路器电弧实验平台 |
| 4.1.1 真空断路器电弧实验平台设计 |
| 4.1.2 真空断路器实验电弧采集 |
| 4.2 真空电弧特性实验研究 |
| 4.3 真空电弧特性分析 |
| 4.3.1 电弧参数计算 |
| 4.3.2 场致发射阶段参数计算 |
| 4.3.3 过零点及最大能量点计算 |
| 4.3.4 关键时间节点参数确定 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 真空电弧图像盲复原 |
| 5.1 图像预处理 |
| 5.1.1 图像去噪 |
| 5.1.2 连通域标记算法设计 |
| 5.2 图像盲复原 |
| 5.2.1 盲复原正则化模型选择 |
| 5.2.2 点扩展函数估算模型 |
| 5.2.3 点扩展函数估算模型优化求解 |
| 5.2.4 计算点扩展函数算法 |
| 5.3 基于WATV模型的图像非盲复原算法 |
| 5.4 盲复原算法测试实验结果分析 |
| 5.4.1 测试图像及参数说明 |
| 5.4.2 实验结果及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 失真真空电弧热场反演 |
| 6.1 失真电弧图像复原的关键问题 |
| 6.2 电弧边缘的几何形状计算 |
| 6.2.1 电弧边缘几何形状信息计算方法 |
| 6.2.2 电弧边缘几何信息的计算示例 |
| 6.3 电弧失真区域像素值计算 |
| 6.3.1 算法思想 |
| 6.3.2 失真区域的像素值总和计算 |
| 6.3.3 电弧边缘及填充区域像素值计算 |
| 6.4 电弧热场反演结果及分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（5）基于深度强化学习的自适应光学波前控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 波前控制技术国内外研究历史与现状 |
| 1.2.1 有波前探测控制技术 |
| 1.2.2 无波前探测控制技术 |
| 1.3 论文结构安排 |
| 第二章 传统线性控制模型的误差传递 |
| 2.1 像差表述 |
| 2.2 哈特曼斜率计算 |
| 2.3 波前复原 |
| 2.3.1 区域法 |
| 2.3.2 模式法 |
| 2.3.3 直接斜率法 |
| 2.4 传统线性控制模型 |
| 2.5 控制模型的误差传递 |
| 2.5.1 斜率测量误差 |
| 2.5.2 斜率信息缺失 |
| 2.5.3 空间采样误差 |
| 2.5.4 波前测量误差的敏感度分析 |
| 2.6 H-S与波前校正器的对准误差 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 远场指标梯度抑制误差传递 |
| 3.1 远场指标梯度估计 |
| 3.2 梯度信息补偿误差传递分析 |
| 3.3 梯度信息补偿对准误差分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 在线自学习线性控制模型 |
| 4.1 线性动态学习模型 |
| 4.2 模型的训练方法 |
| 4.3 递归最小二乘参数估计 |
| 4.4 学习模型流程及优化 |
| 4.5 模型参数初始化策略 |
| 4.6 实验与分析 |
| 4.6.1 测量噪声抑制 |
| 4.6.2 斜率信息缺失补偿 |
| 4.6.3 自适应对准误差及其数值分析 |
| 4.7 模型的线性偏移 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 深度强化学习控制模型 |
| 5.1 非线性动态学习模型 |
| 5.2 神经网络基本原理 |
| 5.2.1 前馈计算 |
| 5.2.2 误差反向传播 |
| 5.3 模型的训练方法 |
| 5.4 梯度约束及其优化 |
| 5.5 强化学习理论框架 |
| 5.5.1 马尔科夫决策过程 |
| 5.5.2 值函数与最优性原理 |
| 5.5.3 TD方法与值函数逼近 |
| 5.5.4 策略梯度 |
| 5.6 策略优化流程 |
| 5.7 实验与分析 |
| 5.7.1 测量噪声抑制 |
| 5.7.2 斜率信息缺失补偿 |
| 5.7.3 动态波前预测控制 |
| 5.7.4 自适应对准误差及其数值分析 |
| 5.8 抑制线性偏移 |
| 5.9 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 论文主要创新点 |
| 6.3 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（6）基于滑移率辨识的汽车制动时序视觉检测系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景及意义 |
| 1.1.1 论文研究的背景 |
| 1.1.2 论文研究的意义 |
| 1.2 半挂汽车列车制动时序的国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外制动时序研究现状 |
| 1.2.2 国内制动时序研究现状 |
| 1.3 半挂汽车列车制动时序检测技术的研究现状 |
| 1.3.1 制动时序国家标准的制定和实施 |
| 1.3.2 制动时序检测技术国外研究现状 |
| 1.3.3 制动时序检测技术国内研究现状 |
| 1.4 立体视觉汽车检测技术的研究现状 |
| 1.4.1 立体视觉概述 |
| 1.4.2 立体视觉在汽车检测技术领域的应用和进展 |
| 1.5 论文的主要研究内容及技术路线 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第2章 汽车制动时序检测理论及方案研究 |
| 2.1 制动时序测量目标的确定 |
| 2.1.1 滑移率与路面附着系数的关系 |
| 2.1.2 基于车轮滑移率的制动时序测量目标 |
| 2.1.3 影响车轮滑移率识别的关键因素 |
| 2.2 基于视觉测量的车轮滑移率测量模型建立 |
| 2.2.1 车轮滑移率计算模型 |
| 2.2.2 圆形标识运动轨迹拟合 |
| 2.2.3 汽车列车曲线行驶矫正模型 |
| 2.3 双目立体视觉测量模型 |
| 2.3.1 平行双目立体视觉测量原理 |
| 2.3.2 平行双目视觉系统精度分析 |
| 2.4 制动时序视觉检测系统方案设计 |
| 2.4.1 制动时序视觉检测系统整体布局 |
| 2.4.2 制动时序视觉检测系统检测流程 |
| 2.4.3 制动时序视觉检测系统控制方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 制动时序视觉检测系统图像处理算法研究 |
| 3.1 图像预处理 |
| 3.1.1 图像对比度增强 |
| 3.1.2 基于维纳滤波的圆形标识运动模糊复原 |
| 3.1.3 图像伪中值双边滤波去噪 |
| 3.1.4 图像拉普拉斯锐化 |
| 3.2 基于改进Canny算法的圆形标识边缘检测 |
| 3.2.1 传统Canny边缘检测 |
| 3.2.2 拓展梯度方向与Otsu自适应阈值的改进Canny算法 |
| 3.3 基于Hough变换的圆形标识特征提取 |
| 3.3.1 基于Hough变换的椭圆检测研究进展 |
| 3.3.2 最小二乘与Hough变换融合的圆形标识特征提取 |
| 3.4 基于对极几何约束的圆形标识归一化互相关立体匹配 |
| 3.4.1 立体匹配方法概述 |
| 3.4.2 对极几何约束 |
| 3.4.3 基本矩阵和极线方程 |
| 3.4.4 基于对极几何约束关系的NCC立体匹配算法 |
| 3.5 圆形标识中心坐标三维重建 |
| 3.5.1 三维重建模型 |
| 3.5.2 三维重建过程 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 制动时序视觉检测系统标定与精度检定试验研究 |
| 4.1 非线性成像模型建立 |
| 4.1.1 参考坐标系 |
| 4.1.2 线性成像模型 |
| 4.1.3 非线性成像模型 |
| 4.2 视觉检测系统摄像机标定理论及优化 |
| 4.2.1 张正友平面模板标定法 |
| 4.2.2 张正友标定法优化理论分析 |
| 4.2.3 基于PSO-LM组合优化策略的改进张正友标定法 |
| 4.3 摄像机标定试验及结果对比分析 |
| 4.3.1 标定试验设备安装及调试 |
| 4.3.2 标定试验过程及参数误差对比分析 |
| 4.4 基于车轮动态模拟的视觉系统精度检定试验研究 |
| 4.4.1 硬件结构组成 |
| 4.4.2 检定方法及流程 |
| 4.4.3 动态检定试验及误差分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 汽车制动时序视觉检测系统开发及实车试验 |
| 5.1 汽车制动时序视觉检测系统结构组成 |
| 5.1.1 检测系统的硬件部分 |
| 5.1.2 汽车制动时序检测系统软件设计 |
| 5.2 汽车制动时序视觉检测系统实车试验研究 |
| 5.2.1 实车试验目的及试验条件 |
| 5.2.2 实车试验内容及步骤 |
| 5.2.3 同一车型重复性试验 |
| 5.2.4 测量结果标准不确定度评定 |
| 5.2.5 多种车型普适性试验 |
| 5.2.6 试验误差因素分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（7）基于Cortex-A9处理器下盲卷积法的模糊图像处理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 2.基于Cortex-A9 实验平台的设计 |
| 2.1 系统总体设计 |
| 2.2 实验平台搭建 |
| 2.2.1 处理器的选型 |
| 2.2.2 图像传感器的选型 |
| 2.2.3 嵌入式操作系统的分析和选型 |
| 2.3 系统的软件设计 |
| 2.3.1 U-Boot的移植 |
| 2.3.2 内核的及根文件系统的移植 |
| 2.3.3 摄像头驱动程序 |
| 2.3.4 摄像头相关的应用程序 |
| 2.4 本章总结 |
| 3.模糊图像复原算法的研究 |
| 3.1 模糊图像复原的基础理论 |
| 3.1.1 模糊图像产生的原因 |
| 3.1.2 模糊图像退化的数学模型 |
| 3.2 最大后验概率方法 |
| 3.2.1 似然性 |
| 3.2.2 先验知识 |
| 3.3 模糊图像复原的经典算法 |
| 3.3.1 维纳滤波算法 |
| 3.3.2 Richardson-Lucy算法 |
| 3.3.3 两阶段模糊图像复原算法 |
| 3.3.4 图像梯度先验去模糊算法 |
| 3.4 各算法分析比较 |
| 3.5 模糊图像复原中的重点问题 |
| 3.6 本章小结 |
| 4.快速模糊图像复原算法设计与实现 |
| 4.1 快速模糊图像复原算法概述 |
| 4.2 预测清晰图像 |
| 4.2.1 去除图像噪声 |
| 4.2.2 冲击滤波器预测图像强边缘 |
| 4.2.3 预测图像阈值 |
| 4.3 迭代估计PSF |
| 4.3.1 建立能量方程 |
| 4.3.2 优化能量方程 |
| 4.3.3 抑制PSF的噪声 |
| 4.4 盲卷积法复原模糊图像 |
| 4.4.1 基于图像梯度高斯分布的盲反卷积法 |
| 4.4.2 基于图像梯度稀疏分布的盲反卷积法 |
| 4.5 快速去模糊算法的改进 |
| 4.5.1 离散小波变换理论 |
| 4.5.2 构造小波金字塔复原模型 |
| 4.6 实验结果与评价 |
| 4.6.1 图像复原质量的评价准则 |
| 4.6.2 复原质量的主观评价 |
| 4.6.3 复原质量的客观评价 |
| 4.6.4 实验结果分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5.总结和展望 |
| 5.1 本文的主要工作 |
| 5.2 本文的局限性 |
| 5.3 展望未来 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间论文发表及获奖情况 |
（8）空间望远镜精细导星解算及光闭环半物理仿真验证（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 空间天文望远镜稳像技术研究现状 |
| 1.2.1 空间望远镜稳像相关基础概念 |
| 1.2.2 哈勃空间天文望远镜 |
| 1.2.3 詹姆斯韦伯空间天文望远镜 |
| 1.2.4 欧几里得空间天文望远镜 |
| 1.2.5 SOLAR-B卫星 |
| 1.3 空间望远镜精细导星解算技术研究现状 |
| 1.3.1 空间望远镜常用姿态传感器介绍 |
| 1.3.2 星点质心细分定位算法研究现状 |
| 1.3.3 星图识别算法研究现状 |
| 1.4 论文主要内容与章节安排 |
| 1.4.1 论文主要内容 |
| 1.4.2 论文各章安排 |
| 第2章 精密稳像导星检测系统总体方案及精度分析 |
| 2.1 精密稳像系统的结构组成 |
| 2.2 星点质心定位精度分析 |
| 2.2.1 星斑能量分布 |
| 2.2.2 质心细分定位算法 |
| 2.2.3 质心定位的系统误差分析 |
| 2.2.4 探测器噪声对质心定位精度的影响分析 |
| 2.3 精细导星仪姿态测量精度分析 |
| 2.3.1 姿态测量误差分析 |
| 2.3.2 姿态测量极限精度分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 精细导星系统高精度检测解算技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 星图滤波预处理技术 |
| 3.3 动态星斑质心定位优化算法 |
| 3.3.1 动态星斑模型 |
| 3.3.2 退化星斑复原与质心定位 |
| 3.4 基于梯度提升决策树的系统误差校正方法 |
| 3.4.1 基于统计学习的系统误差校正原理 |
| 3.4.2 GBDT数学模型 |
| 3.4.3 系统误差校正仿真结果和分析 |
| 3.5 空间望远镜视轴相对姿态解算 |
| 3.5.1 快摆镜坐标与导星相机的坐标系建立 |
| 3.5.2 快摆镜姿态角与视轴相对姿态角的解算分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 空间望远镜精细导星星图识别算法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 姿态解算常用坐标系定义 |
| 4.3 导航星库构建 |
| 4.3.1 星探测能力 |
| 4.3.2 星探测率 |
| 4.3.3 星表划分和粗筛选 |
| 4.3.4 星表优化筛选 |
| 4.3.5 星图仿真 |
| 4.4 基于Smith–Waterman局部特征比对的星图识别算法 |
| 4.4.1 传统星图识别算法介绍 |
| 4.4.2 星模式特征构建 |
| 4.4.3 星模式特征匹配 |
| 4.5 星图识别仿真分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 精细导星系统半物理仿真实验验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验平台组成 |
| 5.2.1 精细导星模块 |
| 5.2.2 星点模拟器 |
| 5.2.3 模拟扰动源 |
| 5.2.4 稳像光闭环补偿机构 |
| 5.3 星点提取定位精度测量实验 |
| 5.3.1 星点质心定位系统误差校正 |
| 5.3.2 动态质心定位精度 |
| 5.4 精密稳像系统光闭环半物理仿真实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）四旋翼无人机室内定位与控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 四旋翼无人机的起源与发展 |
| 1.1.2 四旋翼无人机特点 |
| 1.1.3 研究意义 |
| 1.2 四旋翼无人机室内定位国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 四旋翼无人机控制技术研究现状 |
| 1.4 四旋翼无人机室内定位及控制的关键技术 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 四旋翼无人机系统建模与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 四旋翼无人机的结构形式和工作原理 |
| 2.3 四旋翼无人机的非线性数学模型 |
| 2.3.1 坐标系和坐标转换矩阵 |
| 2.3.2 无人机所受力及力矩 |
| 2.3.3 平动方程 |
| 2.3.4 转动方程 |
| 2.3.5 非线性数学模型 |
| 2.4 模型线性化 |
| 2.4.1 角运动系统模型线性化 |
| 2.4.2 线运动系统模型线性化 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 基于Hector-Slam的四旋翼室内定位算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 室内定位中的地图表示 |
| 3.2.1 常见的几种地图类型 |
| 3.2.2 占据栅格地图 |
| 3.3 基于高斯-牛顿法的Hector-SLAM算法 |
| 3.3.1 常用的2D-SLAM算法介绍 |
| 3.3.2 Hector-SLAM算法的地图构造 |
| 3.3.3 地图扫描匹配 |
| 3.3.4 地图更新 |
| 3.4 仿真与实验验证 |
| 3.4.1 ROS平台下四旋翼无人机模型搭建 |
| 3.4.2 Hector-Slam算法室内场景仿真实验 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 四旋翼无人机室内环境下的路径规划算法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于A~*算法的改进路径规划算法 |
| 4.2.1 环境建模 |
| 4.2.2 改进距离衡量函数 |
| 4.2.3 加权处理代价函数 |
| 4.2.4 算法结构改进及具体流程 |
| 4.3 三维环境下的改进A~*算法 |
| 4.3.1 地图表示与环境建模 |
| 4.3.2 改进三维A~*算法启发函数 |
| 4.3.3 改进三维A~*算法具体流程 |
| 4.4 仿真及对比 |
| 4.4.1 改进二维A~*算法仿真 |
| 4.4.2 改进三维A~*算法仿真 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 基于模型降阶的四旋翼无人机QFT控制技术 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于平衡截断的模型降阶方法 |
| 5.2.1 平衡系统概念 |
| 5.2.2 平衡变换矩阵求解方法 |
| 5.2.3 平衡截断降阶方法 |
| 5.2.4 平衡截断降阶法的误差估计 |
| 5.3 基于模型降阶的QFT控制器设计 |
| 5.3.1 定量反馈思想 |
| 5.3.2 SISO系统的QFT控制 |
| 5.3.3 MIMO系统的QFT控制 |
| 5.4 基于模型降阶的QFT控制器仿真分析 |
| 5.4.1 姿态控制回路的QFT控制器仿真分析 |
| 5.4.2 位置控制回路的QFT控制器仿真分析 |
| 5.4.3 抗干扰性能试验 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 四旋翼无人机室内定位及控制平台 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 四旋翼无人机硬件结构 |
| 6.2.1 飞行控制板 |
| 6.2.2 机载激光雷达数据处理板 |
| 6.3 四旋翼无人机软件架构 |
| 6.3.1 地面站软件 |
| 6.3.2 ROS机器人软件平台 |
| 6.4 室内建图与定位实验 |
| 6.4.1 实验的准备工作 |
| 6.4.2 室内建图与定位实验 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（10）飞行器气动伺服弹性建模及阵风减缓控制律设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和目的 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 弹性飞机气动弹性建模 |
| 1.2.2 主动阵风减缓技术 |
| 1.3 当前研究中存在的问题 |
| 1.4 本文工作及内容安排 |
| 第二章 弹性飞机的开环ASE系统建模 |
| 2.1 弹性结构动力学模型 |
| 2.1.1 拉格朗日方程 |
| 2.1.2 运动方程的有限元离散形式 |
| 2.1.3 结构模态分析 |
| 2.2 亚音速偶极子格网法及广义气动力计算 |
| 2.2.1 亚音速偶极子格网法 |
| 2.2.2 面元网格划分及空气动力影响系数 |
| 2.2.3 广义气动力影响系数 |
| 2.3 频域广义气动力的有理拟合 |
| 2.3.1 最小状态(MS)法 |
| 2.3.2 MS法的改进 |
| 2.3.3 M6 机翼算例验证 |
| 2.4 开环ASE系统的状态空间建模 |
| 2.4.1 结构与气动力的状态空间模型 |
| 2.4.2 传感器与舵机的状态空间模型 |
| 2.4.3 阵风模态及状态空间模型 |
| 2.4.4 开环ASE系统的状态空间模型 |
| 2.5 阵风载荷求解方法 |
| 2.5.1 模态位移法 |
| 2.5.2 力叠加法 |
| 2.5.3 M6 机翼算例验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于参数变化模型的鲁棒控制方法 |
| 3.1 鲁棒控制理论基础 |
| 3.1.1 鲁棒控制基本思想 |
| 3.1.2 不确定性模型 |
| 3.1.3 鲁棒稳定性判据及鲁棒性能准则 |
| 3.2 线性鲁棒控制系统设计 |
| 3.2.1 H∞控制问题 |
| 3.2.2 Riccati方程解法 |
| 3.2.3 被控对象和加权函数构造原则 |
| 3.2.4 μ 设计与鲁棒性能 |
| 3.3 线性和非线性参数变化模型 |
| 3.3.1 随马赫数和动压变化的线性参数变化模型 |
| 3.3.2 随马赫数和动压变化的非线性参数变化模型 |
| 3.4 数值算例 |
| 3.4.1 M6 机翼的阵风响应减缓 |
| 3.4.2 大型运输机的阵风载荷减缓 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 改进的线性二次高斯(LQG)控制方法 |
| 4.1 LQG控制理论 |
| 4.1.1 状态向量的最优估计 |
| 4.1.2 最优控制律设计 |
| 4.2 阵风减缓LQG控制律的设计方法及改进 |
| 4.2.1 阵风减缓LQG控制律的设计方法 |
| 4.2.2 改进策略及算法框架 |
| 4.3 控制律的鲁棒稳定性分析方法 |
| 4.3.1 工程已有算法 |
| 4.3.2 变结构μ分析方法 |
| 4.4 数值算例 |
| 4.4.1 变结构μ分析方法的有效性检验 |
| 4.4.2 小型运输机阵风减缓控制算例 |
| 4.4.3 大型运输机阵风减缓控制算例 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于LQG理论的模型预测控制(MPC)方法 |
| 5.1 MPC理论相关背景 |
| 5.2 经典MPC理论 |
| 5.3 基于LQG理论的MPC方法 |
| 5.3.1 预测域的无限延拓 |
| 5.3.2 通过LQG控制律对控制域的无限延拓 |
| 5.3.3 控制延迟的解决方案 |
| 5.4 数值算例 |
| 5.4.1 模型特征及开环特性 |
| 5.4.2 名义闭环控制性能 |
| 5.4.3 仅采用副翼时的控制性能 |
| 5.4.4 鲁棒性能验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 大柔性飞机的ASE建模与阵风减缓 |
| 6.1 坐标系统定义 |
| 6.2 大柔性飞机的结构动力学建模 |
| 6.3 二维气动力模型 |
| 6.4 大柔性飞机的非线性及线化ASE模型 |
| 6.4.1 全机非线性气动弹性模型 |
| 6.4.2 时域积分算法及配平算法 |
| 6.4.3 线性化模型的构造及降阶 |
| 6.5 大柔性飞机的静气动弹性分析 |
| 6.5.1 气动弹性模型验证 |
| 6.5.2 大柔性机翼的发散速度分析 |
| 6.5.3 大柔性机翼的副翼反效速度分析 |
| 6.6 大柔性飞机的主动阵风减缓控制 |
| 6.6.1 大展弦比无人机模型 |
| 6.6.2 无人机开环气动弹性特性 |
| 6.6.3 SOF控制律设计及验证 |
| 6.6.4 LQG控制律和MPC控制律的设计与验证 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文工作总结与主要创新点 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
四、线性二次高斯/回路转换复原法在稳定系统中的应用（论文参考文献）
- [1]高功率单频671nm激光系统研究[D]. 崔星洋. 中国科学技术大学, 2019(02)
- [2]自适应光学实时信号处理及优化控制技术研究[D]. 周睿. 中国科学院光电技术研究所, 2017(08)
- [3]γ能谱信息复原技术研究[D]. 陈晔. 军事科学院, 2021(02)
- [4]真空断路器电场精细求解与电弧特征反演方法研究[D]. 冯海文. 沈阳工业大学, 2020(02)
- [5]基于深度强化学习的自适应光学波前控制研究[D]. 许振兴. 电子科技大学, 2020(03)
- [6]基于滑移率辨识的汽车制动时序视觉检测系统研究[D]. 吴岛. 吉林大学, 2020(08)
- [7]基于Cortex-A9处理器下盲卷积法的模糊图像处理研究[D]. 拓洋洋. 西安建筑科技大学, 2019(06)
- [8]空间望远镜精细导星解算及光闭环半物理仿真验证[D]. 陈怀宇. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2019(03)
- [9]四旋翼无人机室内定位与控制技术研究[D]. 胡鲲. 南京航空航天大学, 2019(02)
- [10]飞行器气动伺服弹性建模及阵风减缓控制律设计[D]. 刘祥. 西北工业大学, 2018(02)