为提高导引头稳定平台抗扰性, 提出了一种导引头稳定平台的扰动补偿及改进滑模控制策略。首先根据扰动特点将扰动分为摩擦力矩和“剩余扰动”两部分, 基于Stribeck摩擦模型辨识摩擦参数, 并进行摩擦力矩补偿; 采用扩张高增益观测器对“剩余扰动”进行估计, 并给出了扩张高增益观测器的收敛条件。然后设计了改进滑模控制器作为稳定回路的控制器实现伺服控制, 采用Lyapunov函数证明其稳定性。最后, 搭建测试系统分别进行了稳定平台性能测试和导引头性能测试, 用于验证跟踪和抗扰效果。实验结果表明, 跟踪1 (°)/s的梯形波时, 提出的控制器有效地补偿了摩擦, 同时稳态精度提高了0.032 8 (°)/s; 给定三轴转台典型幅值和频率扰动下, 采用提出的控制器时系统隔离度至少提高了0.57%。表明提出的控制器改善了系统抗扰性。

高分辨率图像的获取是图像模式自动识别的前提和基础。以稻田害虫为对象,研究立体害虫多聚焦成像问题。以Harris角点数和图像熵为图像质量检测标准,采用基于小波变化的图像融合算法,针对不同倍率的稻田害虫图像,分析图像采集时的步进量对图像融合分辨率的影响。通过实验对比,获得最佳的图像采集与图像融合策略,得到放大倍率与最适步进量的关系曲线。实验结果显示,该方法对于立体害虫采集有较好的景深扩展能力,可为建立高质量稻田害虫样本图像数据库提供有效手段。

为了提高导引头稳定平台抗扰性及速度稳态跟踪性能, 提出了一种基于扩张状态观测器(Extended State Observer, ESO)的双积分滑模控制器 (Double Integral Sliding Mode Controller, DISMC)。首先, 采用二阶扩张状态观测器对系统的未知扰动进行估计; 然后, 采用了双积分滑模控制器实现了系统的低稳态误差跟踪, 同时采用了改进的幂次趋近律来削弱控制系统的抖振影响; 最后, 采用导引头稳定平台进行目标跟踪实验和隔离度性能测试。实验结果表明, 与传统基于扰动观测器(Disturbance Observer, DOB)的PI控制方法相比, 跟踪3 (°)/s的梯形波时, 在提出的控制器作用下速度跟踪快速性提高了48 ms, 跟踪误差标准差提高了0.0131 (°)/s。同时用转台模拟弹体扰动分别为sin(πt)°、3sin(5πt)°、7sin(2πt)°时, 系统的隔离度分别提高了2.91%、0.45%、0.7%, 表明基于扩张状态观测器的双积分滑模控制器对导引头稳定平台具有较强的抗扰性和较好的跟踪性能。

为了提高MEMS陀螺输出角速度的精度, 采用Allan分析法以及Kalman滤波算法对MEMS陀螺仪进行随机误差分析和补偿。由Allan方差分析陀螺的输出数据, 对Allan方差进行最小二乘法拟合, 得到各项随机噪声的定量评价指标; 对陀螺的输出数据使用AR模型进行数学建模, 采用AIC准则确定了AR模型的阶次, 建立了陀螺零漂数据的离散时间表达式; 在AR模型所建立的陀螺随机误差模型的基础上, 设计了Kalman滤波器, 对陀螺输出数据使用Kalman算法进行了滤波处理, 对陀螺的随机误差进行了补偿; 通过Allan方差对Kalman算法对陀螺随机误差的补偿效果进行分析。实验结果表明: 角速率随机游走Kalman滤波前为0148 7°/h, Kalman滤波补偿后为0004 1°/h, 通过补偿可减小9724%的角速率随机游走误差; 零偏不稳定性Kalman滤波前为1940 8°/h, Kalman滤波补偿后为0054 2°/h, 通过补偿可减小9721%的零偏不稳定性误差; 速率随机游走Kalman滤波前为2698 5°/h32, Kalman滤波补偿后为0334 3°/h32, 通过补偿可减小8761%的速率随机游走误差。Kalman滤波适用于MEMS陀螺的滤波处理, 可有效降低陀螺的随机误差。

设计了基于返波振荡器的连续波太赫兹CT成像实验装置，实现了用连续太赫兹波对三维物体的CT断层成像。虽然可以得到较好的重建图像，但由于折射率大于1.5的材料对太赫兹射线折射较强而影响成像质量。首先通过对聚四氟乙烯模型进行扫描获得投影数据，并利用滤波反投影算法对投影数据进行重建得到断层图像，然后分析了高折射对投影探测及图像重建的影响。最后对人体牙齿样本进行投影扫描和断层重建，获得的断面图像可以反映牙齿内部结构，但由于牙齿高折射率的影响，成像精度和分辨率有待进一步提高。而且牙釉质的厚度会严重影响太赫兹波在牙齿中的透射深度。研究结果可以为提高连续波太赫兹CT成像质量提供参考，促进其在医学成像特别是牙齿等骨骼成像中的应用。

针对电动舵机系统的非线性、快时变等特点，提出了改进的自抗扰控制器以改善系统的位置跟踪性能。首先，给出电动舵机的系统模型及控制策略，分析了系统中非线性因素的影响; 设计了改进自抗扰控制器，并利用现代控制理论给出了控制器参数的选择方法。然后，在舵机系统中进行仿真分析，验证了该控制器的可行性。最后，基于谐波式电动舵机对改进的自抗扰控制器与常规自抗扰控制器及PI控制器进行对比实验。实验结果表明: 跟踪10 sin(5 πt)正弦信号时，改进自抗扰控制器能够消除位置平顶和速度死区，相位滞后为0.087 22 rad; 跟踪±1°~±15°角位置时，上升时间为9~18 ms，超调量为0~7.25%，稳态均方差为0.007 60~0.010 83，性能明显优于常规自抗扰控制器和PI控制器。得到的数据显示该控制器减少了设计参数，位置跟踪超调量小，响应时间快，稳态均方差小，改善了舵机系统的动态和稳态性能。

采用XeCl激光作为泵浦源,首次系统研究了水杨酸钠在水、甲醇、乙醇以及水醇混合物等极性溶剂中的荧光和激光特性.探明它有很强的激发态自吸收作用.从分子结构的角度分析了水杨酸钠荧光积分强度的温度特性.