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基于压电陶瓷的快速反射镜驱动与控制研究
快速反射镜 压电陶瓷 驱动器 控制器
2015/2/4
本文针对PI公司的S330快速反射镜(FSM),分析了压电陶瓷特性、建立了FSM控制系统传递函数、并设计了基于分立元件的高电压、大电流的新型压电陶瓷驱动器和基于位置闭环的控制器。通过理论计算、物理建模、仿真、实物检测,验证了所设计的驱动器以及控制器是可行的、有效的。
针对压电式快速控制反射镜(Fast Steering Mirror, FSM)的迟滞问题,分析了压电式FSM的工作原理和迟滞特性,建立了基于Bouc-Wen算子的压电式FSM的数学模型及其参数辨识方法.通过Bouc-Wen算子模拟压电式FSM输出镜面偏转角度中的迟滞分量,并根据在两个相位相同的输入驱动电压信号下压电式FSM的输出镜面偏转角度曲线辨识Bouc-Wen算子的全部参数.在此基础上,提出了...
针对现有的基于压电陶瓷叠堆执行器的快速控制反射镜偏转角度较小的问题,提出了一种大角度定轴偏转压电式快速控制反射镜。采用基于柔性铰链的桥式位移放大机构将压电陶瓷叠堆执行器的输出位移放大,并将其作用到反射镜面上实现大角度定轴偏转。在此基础上,建立了压电式快速控制反射镜的结构和偏转角度输出方程,并通过理论推导和仿真对其工作时的最大偏转角度、最大应力和自然频率特性进行了分析。最后,通过实验测试对建立的压电...
JetsonTK1平台实现快速红外图像背景预测算法
红外探测 快速运算 背景预测 Jetson TK1 CUDA
2015/1/11
红外弱小目标的探测与跟踪对运算硬件和算法的性能提出较高的要求。针对传统背景预测算法串行运算耗时较长的问题,以及经典的通用GPU(Graphic Processing Unit)体积与功耗过大难于整合到红外设备中的问题,提出在嵌入式GPU平台NVIDIA Jetson TK1中实现并行分离卷积的方法,利用CUDA(Compute Unified Device Architecture)实时执行背景预...
传统的自由曲面透镜建模通常需要多个软件共同协作完成,其建模过程繁琐,且由于不同软件之间的不兼容会导致模型在导入光学仿真软件时出现微小形变。提出一种在光学仿真软件中利用Scheme语言直接进行快速建模的LED自由曲面透镜建模方法。根据光源辐射特性和需要实现的照明面上的能量分布,采用划分网格法,利用Snell方程和能量守恒定律, 沿经纬方向分别迭代求解, 在得到自由曲面各节点坐标后,分别采用3D建模软...
激光制导炸弹捕获域快速解算方法
捕获域 平台导引头 捷联导引头 激光制导炸弹
2014/11/26
为实现激光制导炸全弹道弹捕获域的快速计算,首先通过对激光导引头捕获目标条件分析,以目标为中心建立了激光制导炸弹瞬时捕获域模型并给出了瞬时捕获域的形状及决定因素,在此基础上,提出了激光制导炸弹全弹道捕获域的计算方法。其次以制导炸弹飞行弹道倾角不变为假设,给出了采用平台导引头和捷联导引头激光制导炸弹的全弹道捕获域理论表达式。最后,对采用不同制导律的激光制导炸弹捕获域理论计算值与仿真值进行了对比,结果表...
针对大口径宽波段高能激光发射系统使用环境复杂、激光发射间歇时间长,晶体窗口无法满足使用要求等情况,为发射系统设计了一套快门式机械窗口。该机械窗口采用聚氯乙烯(PVC)薄板作为防尘罩,利用弹簧和密封环组成半固定式滑槽,采用步进电机驱动。利用圆形薄板的大挠度变形原理,建立了防尘罩挠曲变形量与正压风载间的非线性微分方程;以中心挠度为摄动参数用摄动法求解微分方程,获得防尘罩挠曲变形量与风压载荷间的关系,并...
快速半导体激光器温度控制系统设计
自适应控制算法 MSP430 半导体激光器 驱动电路
2014/11/12
温度是影响半导体激光器性能指标之一, 为了实现快速稳定的温度控制,研究了系统的温度控制硬件和算法。系统以MSP430低功耗微控制处理器为核心, 采用自动调节制冷片电压和脉冲宽度调制(PWM)输出脉冲方式相结合的驱动电路, 根据系统的机械控制热平衡模型和装置的高低温实验建立了自适应温度调节算法。经过高低温实验研究, 从-40~50 ℃控制到温度为23 ℃时, 激光器温度稳定所消耗的时间分别为2 mi...
激发光强和激发持续时间是快速光脉冲藻类光合作用测量方法的关键实验条件.通过光脉冲激发实验, 定量分析了不同平均激发光强下还原态初级电子受体的比例和发生再氧化的初级电子受体的比例.结果表明:快速光脉冲激发的最佳平均光强为30 000 μmol quanta·m-2·s-1, 最佳激发持续时间为70 μs;30 000 μmol quanta·m-2·s-1平均激发光强能够在70 μs内还原96.08...
机动目标逆合成孔径激光雷达方位成像快速算法
逆合成孔径激光雷达 keystone变换 匀加速转动 分数阶傅里叶变换 最小熵
2014/10/8
针对逆合成孔径激光雷达对机动目标成像时存在方位多普勒时变的问题, 提出了一种基于方位时频域keystone变换的机动目标逆合成孔径激光雷达方位成像快速算法.利用多分量线性调频子回波信号的调频斜率与起始频率的比值为常量这一特点, 在方位时频域采用keystone变换将多分量线性调频信号同时转换为多分量单频信号, 利用快速傅里叶变换实现方位聚焦.采用基于分数阶傅里叶变换和最小熵的线性调频参量估计方法,...
Applied Optics封面报道中国科学院上海光学精密机械研究所周常河课题组快速三维重建方法研究成果
Applied Optics封面报道 中国科学院上海光学精密机械研究所 周常河课题组 三维重建方法
2014/9/25
三维扫描仪(3D scanner) 是一种科学仪器，用来探测并分析现实世界中物体的三维形状。在工业设计、逆向工程、机器人导航、医疗检查、刑事鉴定、文物保护、电影制片、游戏创作等众多领域中都有应用。双目三维扫描系统中关键是如何解决对应问题，即如何确定左右两幅图像中的两个像点是物体表面同一物点所成。以往基于矩形窗口的相关技术可以部分解决该问题，但是存在算法复杂度高，花费时间较多，误匹配率高等缺点。&#...
针对计算机视觉中的对应点误匹配问题,提出了一种基于种子点传播的快速局部立体匹配算法来进一步提高匹配算法的运行效率。该算法首先利用Canny算子提取图像边缘,结合边缘信息构造动态匹配窗口,以克服固定窗口对匹配带来的不利影响; 然后利用AD-Census联合匹配代价在动态窗口上进行代价聚集,用WTA搜索策略得出初始视差图,对视差值进行筛选以确定种子点;随后利用像素间颜色差异将种子点的视差值传递给周围非...
三维扫描仪(3D scanner) 是一种科学仪器，用来探测并分析现实世界中物体的三维形状。在工业设计、逆向工程、机器人导航、医疗检查、刑事鉴定、文物保护、电影制片、游戏创作等众多领域中都有应用。双目三维扫描系统中关键是如何解决对应问题，即如何确定左右两幅图像中的两个像点是物体表面同一物点所成。以往基于矩形窗口的相关技术可以部分解决该问题，但是存在算法复杂度高，花费时间较多，误匹配率高等缺点。
采用改进尺度不变特征变换在多变背景下实现快速目标识别
目标识别 尺度不变特征变换 特征匹配 多变背景
2014/9/22
提出一种改进的尺度不变特征变换(SIFT)算法,用于实现多变背景下的快速目标识别。首先,构建目标图像尺度空间,提取SIFT特征点并将其按大小分类,目标识别时只需比较同一类型的特征点。然后,由SIFT特征点子区域方向直方图计算得到4个新角度用于代表特征点的方向信息,并且在目标识别时根据角度信息限制特征点匹配范围,从而提高SIFT算法的运算速度。最后,计算目标图像和待识别图像之间的尺度因子,在尺度因子...