为降低高沉积率激光金属沉积(Laser Metal Deposition, LMD)工艺中材料的孔隙率, 研究了以镍基高温合金Inconel 718(IN718)为粉末沉积材料的高沉积率LMD工艺中主要工艺参数对材料孔隙率的影响, 以及通过调整工艺参数降低材料孔隙率的方法。以目标沉积率为2 kg/h的LMD工艺为基础, 通过参数固化和分离的手段开展了高沉积率LMD的镀层实验, 研究了主要工艺参数即激光功率、扫描速度及送粉量对LMD镀层材料孔隙率的影响, 分析了不同参数下各镀层的横截面孔隙率及镀层孔隙率。实验显示: 当激光功率从1 440 W增加到4 214 W时, 镀层材料的孔隙率从约1.5%降低至0.02%左右; 当扫描速度为500 mm/min至5 000 mm/min时, 镀层材料孔隙率始终保持为0 07%至0 18%左右; 当送粉量从0.64 kg/h增加至6.48 kg/h时, 镀层材料孔隙率从约0.01%增加至0.84%左右。可见在高沉积率LMD工艺中, 扫描速度对材料孔隙率无明显影响, 而提高激光功率、限制送粉量均可有效降低LMD材料孔隙率, 提高横截面孔隙率的一致性。

航空相机位角控制系统在大给定行程条件下易出现积分Windup现象, 从而影响系统的动态性能。为了提高位角控制系统在大给定输入条件下的动态响应性能, 提出采用基于Anti-Windup的变结构自适应抗饱和PID控制法来设计位角控制系统。采用主副串级双回路的位置控制策略, 在速度内环采用了基于Anti-Windup的变结构自适应PID控制的补偿环节, 并采用基于实数编码遗传算法的PID整定方法对速度内环PID初始参数进行整定, 参数选取最优指标时对超调采取惩罚功能, 使位角控制系统在大给定行程输入下仍能达到比较满意的性能。实验表明: 采用基于Anti-Windup的变结构自适应PID控制的控制策略, 避免了位角反射镜在检焦结束后的回位阶段进入饱和状态, 使回位调整时间缩小了35.7%, 提高了检焦结束后大行程回位的速度。

研究了飞机姿态角速度变化的不确定性扰动对相机反射镜前向像移补偿效果的影响，设计了带有干扰观测器的伺服控制方案来抑制干扰。介绍了一种基于力矩扰动作用的反射镜系统数学模型。采用干扰观测器将外部力矩干扰及模型参数变化造成的实际对象与名义模型输出的差异等效到控制输入端。然后，在控制中引入等效的补偿来实现对干扰的抑制。最后，应用该方法设计了带有干扰观测器的控制器对相机反射镜组件进行像移补偿控制。与先进的PID方法的比较结果表明：在相同扰动作用下基于干扰观测器的补偿控制算法得到的干扰前向像移残差减小了40%~60%左右。该方法提高了相机反射镜前向像移的补偿精度和补偿控制的鲁棒性。

对图像预处理、字符特征提取和神经网络类型的选择、优化、训练及调整等进行研究,提出运用双X特征作为输入的自组织竞争网络对手写字符进行识别的方法。首先进行图像预处理，包括图像的灰度化、二值化、剪裁及缩放等。然后，提出字符的双X特征提取方法，并运用该方法提取各个字符的特征信息。最后，将字符特征数据送入自组织网络中进行学习，反复试验确定理想网络参数，使其可以自组织地将各字符模式相区分。实验结果表明：这种方法减少送入网络的数据量，降低了冗余信息对网络的干扰，使网络处理的复杂程度大大降低，训练后的网络误差小，网络的错判率约为12%，比传统方法有明显提高。