1 深圳综合粒子设施研究院，广东 深圳 518107
2 中国科学技术大学 国家同步辐射实验室，安徽 合肥 230029
3 重庆大学 超瞬态装置实验室，重庆 400044
多台激光跟踪仪组成的测量系统能够得到高精度的坐标观测值，在加速器准直工程领域应用十分广泛。该系统需要自标定仪器中心的距离，目前基于球面拟合的自标定方法虽然测量效率较高，但是其精度有限。为了提高其精度，分析基于拟合的自标定方法精度较低的主要原因，提出了基于三角形结构的自标定方法，定量对比了新方法和基于球心拟合方法的精度。新方法建立非线性误差模型进行参数迭代求解，能够应用于激光跟踪仪的三维自标定。通过模拟仿真和实测实验，证明了该方法比基于球心拟合的自标定方法在精度上有了大幅度提升。文中算法无需增加额外设备，改进了原先基于球心拟合方法并提高其自标定精度，具有一定的工程应用价值。
激光跟踪仪 自标定 球面拟合 非线性模型 精度 laser tracker self-calibration spherical fitting nonlinear model accuracy 红外与激光工程
2024, 53(2): 20230607
中国电子科技集团公司第三十八研究所, 安徽合肥 230088
提出一种交叉耦合结构混沌信号源电路, 通过建立非线性混沌模型证明交叉耦合电路满足混沌振荡的条件。将电路拆分成 2个互补的两级混沌电路, 基于左右两边互补特性分析了交叉耦合混沌电路稳定性提升的机制。通过改变输出端口阻抗, 对混沌吸引子和输出信号频谱进行仿真和测试, 结果表明: 交叉耦合混沌电路维持稳定混沌状态的输出端口阻抗由常规混沌电路的 500 Ω以上降为 80 Ω以下, 稳定性提升 6倍以上; 输出混沌信号频谱分三段覆盖 1.5~11.4 GHz频段, 较常规电路提升 50%以上。
交叉耦合结构 混沌电路 非线性模型 稳定性 cross-coupled structure chaotic circuit nonlinear model stability 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(12): 1453
解放军信息工程大学 信息系统工程学院, 郑州 450002
采用直接功率注入法，在1 MHz~2 GHz频率范围的传导电磁干扰下，测试获得了低压差线性稳压器的传导电磁抗扰度。针对抗扰度仿真预测，提出了一种以Taylor级数表示的非线性系统和以线性滤波器表示的线性系统的级联模型，同时对于测试系统中分立器件采用传统集**数方法建模，最终实现低压差线性稳压器的传导电磁干扰仿真。仿真结果表明，模型在1 MHz~2 GHz范围内预测的抗扰度和测试数据具有很好的一致性。
电磁干扰 电磁抗扰度 非线性模型 低压差线性稳压器 electromagnetic interference electromagnetic immunity nonlinear model low-drop regulator linear regulator 强激光与粒子束
2015, 27(10): 103211
解放军信息工程大学 信息系统工程学院， 郑州 450002
研究了传导电磁干扰下，数字信号控制器的电磁抗扰性能预测与分析。针对一种典型32位数字信号控制器，设计了基于直接功率注入法的敏感度测试平台，测试得到了敏感度阈值；并通过S参数测量、输入输出缓冲器信息规范（IBIS）参数提取，建立了集**数的电磁敏感度仿真预测模型。模型仿真结果与测试结果在10 MHz到1 GHz内具有较好的一致性。
电磁兼容 直接功率注入 电磁敏感度 数字信号控制器 I/O 缓冲器 electromagnetic interference electromagnetic immunity nonlinear model low-drop regulator linear regulator 强激光与粒子束
2015, 27(10): 103210
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 小卫星技术国家地方联合工程研究中心, 吉林 长春 130033
针对以金字塔构型控制力矩陀螺(CMG)为执行机构的敏捷小卫星开展了先进机动控制算法的研究。在考虑控制力矩陀螺力矩约束及增量约束情况下, 设计了基于非线性模型预测控制(NMPC)方法的卫星姿态快速机动控制律及操纵律。通过多种仿真分析了控制器设计参数变化对卫星姿态机动的影响, 并与终端滑模控制方法进行了比较。实验结果表明, 增大跟踪性能加权矩阵或延长预测时域均可以提高卫星姿态机动速度, 缩短卫星姿态机动时间。设计的控制方法能够使卫星姿态在18 s内实现40°的大角度快速机动, 姿态指向精度和稳定度分别为0.01°和0.04(°)/s, 与终端滑模控制方法相比, 机动速度及稳态性均得到提高。本文方法为敏捷小卫星的在轨应用方式提供了理论支撑。
敏捷卫星 姿态机动 控制力矩陀螺(CMG) 非线性模型预测控制(NMPC) agile satellite attitude maneuver Control Moment Gyro(CMG) Nonlinear Model Predictive Control(NMPC)
1 华南理工大学机械与汽车工程学院, 广东 广州 510640
2 华南理工大学电子与信息学院, 广东 广州 510640
3 中科华核电技术研究院有限公司, 广东 深圳 518124
为了提高水下摄像机标定精度，建立了综合考虑径向畸变和切向畸变的水下摄像机非线性数学模型，以张氏标定方法为基础，并结合Jean-Yves Bouguet 灭点标定方法提出了一种改进张氏标定方法，为验证所提改进张氏标定方法的可靠性，与张氏标定方法进行了水下标定对比实验。实验结果表明，该方法精确可靠，较张氏标定方法具有参数求取精度更高、重投影平均误差更小等优势，所求取的结果与实际情况更接近。
摄像机标定 非线性模型 摄像机畸变 张氏标定方法 光学学报
2014, 34(12): 1215006
第二炮兵工程大学 303教研室,西安 710025
针对两点温度定标算法在应用过程中曝露的问题, 提出了基于变积分时间的红外焦平面非均匀性校正算法.该算法先对图像进行非线性压缩, 转换为线性图像, 再利用红外焦平面阵列探测元的响应特性与积分时间之间的关系, 采用改变积分时间的方法拟合红外焦平面探测器的平均响应特性曲线, 进行两点校正, 然后对结果进行取指数操作, 即得到原图非均匀校正后的图像.分别利用两点温度定标法和变积分法对航拍红外图像进行校正效果验证, 同时进行了不同校正算法的非均匀性适应性评价实验.实验结果表明新算法计算量小, 校正准确度高, 反应速度快, 并在一定程度上解决了大动态范围下响应非线性对校正性能的影响, 具有很好的工程应用价值.
变积分时间 非均匀校正 非线性模型 红外焦平面阵列 Adjusting integral time Nonuniformity correction Nonlinear model Infrared Focal Plane Arrays(IRFPA)
1 第二炮兵工程学院,西安 710025
2 96411 部队23 分队,陕西 宝鸡 721006
分析了光纤陀螺的温度特性及非线性特性,并在组建光纤陀螺温度试验系统的基础上,进行了全温度范围下的位置试验和角速率试验,研究不同的温度及输入角速率对光纤陀螺输出的影响。根据试验结果,分别建立了光纤陀螺零偏的温度模型以及标度因数的温度和非线性模型,并采用最小二乘法拟合模型的参数。通过实测数据进行仿真验证,结果表明,建立的模型能够较好地描述光纤陀螺的温度及非线性特性,利用该模型进行光纤陀螺的温度和非线性误差补偿,取得了较好的效果,光纤陀螺的测试精度得到了较大程度的提高。
光纤陀螺 温度试验 温度模型 非线性模型 fiber optic gyro temperature test temperature model nonlinear model
西安电子科技大学 技术物理学院,陕西 西安 710071
针对红外焦平面阵列探测单元响应的非线性对非均匀性校正的影响,利用探测器响应的非线性模型,对卡尔曼滤波非均匀性校正算法进行扩展和改进,以有效地克服响应非线性对校正精度的影响。该算法先对图像进行非线性压缩,转换为线性图像,再利用线性模型下的卡尔曼滤波算法实施非均匀校正,然后对其进行取指数操作,即得到原图非均匀校正后的图像。实验结果表明,该算法不仅继承了原算法利用场景信息来最优地更新校正参数的估计,解决了探测器偏置和增益漂移对校正影响,而且还在一定程度上解决了响应非线性对校正性能的影响,从而获得了较好的非均匀性校正效果。
红外成像系统 非均匀性校正 非线性模型 卡尔曼滤波 红外焦平面阵列
