在新一代大型射电望远镜(LT)的悬索舱体系统中增加了抑制风激振动的下拉结构控制索系,并分析了50m缩比模型的风振响应.首先,由非线性静力分析确定结构初始静态参考位形和初应力;其次,针对结构特点模拟作用在悬索和馈源舱上的随机风荷.在上述研究的基础上,在时域中模拟分析下拉索系对结构风振的抑制效果,同时通过典型节点时域响应的FFT变换,绘出响应自功率谱图,进一步描述了振动控制的效果.

由大跨度柔性悬索拖动馈源舱运动来实现其精确定位的新型大射电望远镜(LT)具有变结构、非线性、大滞后、多输入多输出的特点,传统的建模方法已很难建立起其精确的数学模型,这里提出了采用BP神经网络进行辨识建模的思想,考虑到基于标准BP算法的神经网络收敛速度慢、易于陷入局部极小值的不足,提出了基于数值优化的L-M(Levenberg-Marquardt)训练算法.应用Matlab6.x中的神经网络工具箱实现了系统的仿真,实验结果表明,采用这种方法可成功地建立舱索系统模型,无论其学习能力还是泛化能力都得到了很好的效果,且其收敛速度大大提高.

提出了一种基于神经网络理论的微位移工作台控制方案。该工作台以压电陶瓷作为微位移驱动元件，对伺服电机大位移进行位移补偿。分析了压电陶瓷微位移驱动器的原理，建立了工作台的数学模型。神经网络PID控制器对工作台进行闭环控制，利用BP网络的自学习和自适应能力，实时调整网络加权值，改变PID控制器的控制系数．减小工作台的位移误差。采用专用的压电陶瓷驱动电源对工作台的位移进行了实验，相对于常规PID控制器，微位移为11．41μm时的响应时间从1．5s缩短到1s，稳态位移误差从3．13％减小到1．05％，工作台的稳定性和定位精度得以提高．改善了扫描隧道显微镜的工作性能。

为实现压电微动工作台的快速准确运动定位，研究了其运动定位模型。压电工作台的运动定位精度主要受工作台动态特性和迟滞特性的影响，在介绍这两类典型特性模型及其适用范围的基础上，提出了能够同时体现压电工作台动态特性和迟滞特性的动态迟滞模型，并给出了采用Prandtl-Ishlinskii（PI）迟滞算子的动态迟滞模型参数辨识途径。以TRITOR100型压电工作台为例进行实验研究，结果表明：当压电工作台在30μm的定位范围内以±900V／s的输入电压速率进行快速运动定位时，动态迟滞模型的模型精度比以往常用的线性动态模型和迟滞模型有较大提高，其平均误差为0．16μm，最大误差为0．38μm，为高性能运动定位工作台控制系统的设计提供了模型基础。

为提高扫描电化学显微镜（SECM）微定位系统的运动定位精度,对其压电工作台的数学模型和控制器设计进行了研究。介绍了压电工作台的动态迟滞模型方程和采用Prandtl-Ishlinskii（PI）迟滞算子的动态迟滞模型,并在此基础上设计了压电工作台的复合控制方案。以CHI900B型扫描电化学显微镜的三维压电工作台为实验对象,对动态迟滞模型的具体建模过程进行了阐述,并验证了控制器的性能。在100 V/s和900 V/s两种不同输入电压速率下进行运动定位实验,动态迟滞模型平均误差分别为0.08μm和0.11μm,精度明中显优于压电工作台的线性动态模型和PI迟滞模型。复合控制方案下,系统跟踪±400μm/s任意三角波的平均误差为0.085μm,最大误差为0.105μm 跟踪复频波的平均误差为0.105μm,最大误差为0.115μm。控制效果较好。

为实现压电工作台快速准确动态定位，建立了其动态定位模型并设计了控制器。通过理论分析提出了能够同时体现压电工作台动态特性和迟滞特性的动态迟滞模型结构方程，并研究了其参数辨识途径，进而给出了采用Prandtl—Ishlinskii（PI）迟滞算子的动态迟滞模型，基于该模型设计了逆模型开环控制器。以扫描电化学显微镜的三维压电工作台为实验对象，阐述了动态迟滞模型的具体建模过程，同时对其开环控制器进行了硬件在回路仿真研究。快速动态定位实验表明，动态迟滞模型的平均误差为0．11μm，逆模型开环控制平均跟踪误差为0．12gm，基本满足压电工作台快速准确动态定位的要求。

地面模拟研究了低能质子和电子对铝膜反射镜光学性能的影响。结果表明，低能质子辐照后，在200～800nm波长范围内铝膜反射镜反射率随辐照剂量增加而下降。质子辐照能量越低射程越短，则反射镜表面膜层中质子浓度越大损伤也更为明显。电子辐照射程较深，辐照作用对铝膜反射镜光学性能影响很小。

本文在对现有的嵌入式Internet技术进行分析的基础上，结合嵌入式操作系统uC／OS-Ⅱ和轻型网络协议栈LwIP．设计了一种基于高性能8位AVR单片机ATmega128和以太网接口控制器RTL8019AS的多任务嵌入式Internet系统平台。

滚珠丝杠副额定动、静载荷加载试验是滚珠丝杠副验收时必要测试环节。以工业计算机、交流伺服电动机和用比例溢流阀为调压元件的液压系统构建滚珠丝杠副加载试验台,进行额定静载荷加载试验时,通过比例溢流阀压力的PID控制能够精确稳定加载液压缸输出的加载力;进行额定动载荷跑合加载试验和效率测试时,以比例溢流阀背压作为负载,用交流伺服电动机驱动滚珠丝杠副跑合,跑合速度易于控制。经实际使用验证,试验台工作可靠、稳定。

为解决液压支架工长时间作业过程中,因身体疲劳不能及时发现护帮板未护帮的问题,采用实时性高的Tiny-YOLOv3算法检测护帮板状态,但检测任务会受到综采工作面尘雾的影响。因此,提出一种融合图像去雾与Tiny-YOLOv3的目标检测算法,并在此基础上优化图像去雾算法的CUDA实现,首先将暗通道图像用RGB单通道图像代替,然后按列分组求大气光值,合并初始透射率的kernel函数并优化精细化透射率计算方式,提升图像去雾速度,保证算法的实时性。实验结果表明,在煤矿护帮板状态检测场景中,融合算法比Tiny-YOLOv3算法的准确率提高了22.8%,且满足实时检测的要求。