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国家自然科学基金(61304032): 作品数：9 被引量：66H指数：5; 相关作者：田大鹏王昱棠王福超徐钰蕾丁亚林更多>>; 相关机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院中国科学院大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金吉林省科技发展计划基金更多>>; 相关领域：自动化与计算机技术电子电信机械工程一般工业技术更多>>

航空相机像旋动态调制传递函数分析与研究被引量：8: 2017年; 航空相机在采用旋转扫描反射镜成像过程中存在像面旋转,会导致图像模糊,成像质量下降,必须采用像旋补偿机构进行补偿。目前,通过人眼观察图像模糊程度和电机同步控制精度评价像旋补偿精度,都不能客观准确评价系统成像质量。为建立航空相机成像质量与像旋补偿系统其他指标之间的直接关系,提出基于极坐标系的动态调制传递函数(MTF),并提出基于倾斜刃边法与模糊路径法相结合的方法测量航空相机旋转像移动态MTF。设计扇形靶标旋转动态成像实验,利用旋转动态MTF和倾斜刃边法得到图像动态MTF计算值,并基于图像模糊路径测量转台转动时图像动态MTF测量值。实验结果表明,转台以20~300(°)/s匀速转动时,空间频率在旋转动态MTF到达第一个零点频率前,动态MTF计算值和测量值曲线近似重合,验证了旋转动态MTF的正确性;空间频率在小于0.7零点频率范围内,两动态MTF曲线相对误差最大值和均值分别小于6%,2%,进而证明了测量方法的准确性。; 刘超丁亚林田大鹏杜言鲁孙崇尚; 关键词：成像系统航空相机调制传递函数

基于简化干扰观测器的光电平台稳定与评估被引量：15: 2015年; 单纯采用经典的比例-积分(proportion integration,PI)校正难以进一步提高航空光电平台惯性稳定性能。本文分析了影响稳定精度的主要因素,设计了基于简化干扰观测器(disturbance observer,DOB)的航空光电平台稳定控制算法。该方法由DOB和PI控制器构成,其中DOB采用陀螺反馈,利用等效变换实现,无需求取被控系统的逆模型。此外,本文提出一种基于隔离度测试的航空光电平台稳定性能评价方法。在实际系统中进行了惯性稳定实验,采用所提出的稳定控制方法获得了10μrad(RMS)的稳定精度,并且采用新方法的隔离度测试结果在30 Hz频带内的姿态扰动下较传统PI控制均有显著的提高。; 王福超田大鹏王昱棠; 关键词：干扰观测器隔离度

触觉反馈遥操作机器人关键控制技术的发展现状被引量：3: 2013年; 针对现有的综述难以全面涵盖在触觉反馈遥操作控制领域的新成果与新方向这一问题,分析了传统双向控制结构,对国内外新提出的改进四通道控制方法、移动机器人异构双向控制、多向控制结构、通信干扰观测器等方法进行了论述。对关键的四通道控制方法进行了实验和评价,分析了存在定常/时变通信延迟时的稳定控制方法,从而理清了遥操作机器人控制领域的研究脉络与方向。研究结果表明,触觉反馈遥操作机器人的控制技术将按有、无通信延迟划分,在两个方向上并行发展:一方面将以四通道方法为基础提出新的异构形式和多机器人控制结构,并通过干扰抑制来提高系统透明性;另一方面将以无源性理论以及干扰观测理论为基础发展出适用于时变延迟的高透明双向控制和多向控制方法。; 田大鹏; 关键词：触觉反馈遥操作机器人

航空相机大面阵CCD多自由度拼接方法研究被引量：3: 2015年; 随着科学技术的进步,航空相机向着高分辨率、大视场方向发展,现有单片CCD不能满足大视场的要求,高精度、多自由度的CCD拼接技术已成为当前发展的迫切需求。通过对比现有拼接技术的优劣,提出了一种新的大面阵CCD多自由度机械交错拼接技术,采用三点凸轮式多自由度拼接机构,取代传统修磨垫片方式,拼接时可在线实时调整。对拼接精度进行分析,结果表明,该方法的搭接误差<2μm,共面误差<4μm,满足航空相机大视场和高分辨率要求;对拼接结构进行模态仿真分析与模态测试实验,拼接机构一阶谐振频率大于390 Hz,满足使用要求。; 葛明许永森沈宏海徐钰蕾刘伟毅; 关键词：模态分析

航空相机像旋补偿双向控制中的内环补偿器设计被引量：3: 2017年; 为解决航空相机摆扫成像过程中存在的像旋问题,采用四通道双向控制系统对像旋进行补偿。在系统中,基于鲁棒内环补偿器结构进行了内环补偿器设计。首先利用H∞混合灵敏度优化方法求解鲁棒内环补偿器中的鲁棒控制器,再结合参考模型确定系统的滤波器,进而得到系统化设计的内环补偿器。保证系统鲁棒稳定性的同时尽可能提高干扰抑制性能,进而在两者间折衷提高双向控制像旋补偿精度。实验结果显示,本方法能够有效抑制等效干扰的影响,提高消旋补偿的精度。动态扫描下位置补偿误差的最大值和均方根分别为(1.81×10^(-3))°、(5.224 74×10^(-4))°,与传统设计相比,补偿误差分别减小了41.99%、41.73%,提高了四通道双向控制系统的像旋补偿精度。; 刘超丁亚林田大鹏杜言鲁孙崇尚; 关键词：自动控制技术航空相机

基于DOB和ZPETC的PWM驱动快速反射镜控制方法研究被引量：9: 2015年; 针对高精度音圈电机快速反射镜PWM驱动方法存在的问题,对快速反射镜控制方法进行了研究。设计了基于干扰观测器(disturbance observer,DOB)和零相差跟踪控制器(zero phase error tracking controller,ZPETC)相结合的鲁棒控制方法。通过系统辨识实验建立了音圈电机快速反射镜的动态模型,利用半实物仿真平台对控制系统的动态性能进行了测试,给出了被控对象的实验记录测量数据及其开环幅频特性曲线bode图。研究结果表明,基于干扰观测器和零相差跟踪控制器的控制方法补偿了外部扰动、模型不确定性以及机械非线性等因素对控制系统性能的影响,系统带宽达到150 Hz以上,快速反射镜伺服系统能够满足光电跟踪系统对快速反射镜的快速性和高精度要求,新方法在性能上有显著的提高,在实际工程中具有较高的应用价值。; 王福超田大鹏王昱棠; 关键词：音圈电机干扰观测器

压电陶瓷驱动快速反射镜双闭环控制被引量：17: 2014年; 基于压电陶瓷驱动器的快速反射镜可以实现高精度的视轴稳定,但压电陶瓷非线性特性会给系统定位过程带来较大的影响和误差。为提高压电陶瓷驱动器的控制精度和带宽,提出采用不基于模型的双闭环PID控制反馈方法,将压电陶瓷驱动器的非线性看成一种扰动,构造内环PID改善其非线性性能,再将整个内环看成新的控制对象设计外环控制器,进一步减少控制误差,避免对压电陶瓷驱动器进行复杂的辨识和建模。实验结果表明:双环控制可以有效地提高压电陶瓷驱动器的控制精度和带宽。该方法结构简单、适应性强、便于工程实现。; 王昱棠张宇鹏徐钰蕾; 关键词：双环控制 PID 压电陶瓷驱动器

改进惯性权重的粒子群目标跟踪算法被引量：10: 2017年; 粒子群优化算法中惯性权重的设置极其重要,直接影响算法性能。提出了一种改进的粒子群优化算法,并应用到目标跟踪领域,提高算法运算效率。首先,设置粒子群优化算法中的参数;其次,结合粒子优化率的概念记录粒子的不同状态,进而调节惯性权重,更新粒子的速度和位置;最后,对目标相似性函数进行优化,实现目标的准确定位。实验结果表明,该方法可以有效应对目标出现部分遮挡的跟踪难题,同时提高目标跟踪效率,具有较好的实时性。; 郭巳秋宋玉龙宋策刘立刚任航; 关键词：粒子群优化惯性权重

Multi-exposure fusion for high dynamic range scene: 2017年; Due to the existing limited dynamic range a camera cannot reveal all the details in a high-dynamic range scene. In order to solve this problem,this paper presents a multi-exposure fusion method for getting high quality images in high dynamic range scene. First,a set of multi-exposure images is obtained by multiple exposures in a same scene and their brightness condition is analyzed. Then,multi-exposure images under the same scene are decomposed using dual-tree complex wavelet transform( DT-CWT),and their low and high frequency components are obtained. Weight maps according to the brightness condition are assigned to the low components for fusion. Maximizing the region Sum Modified-Laplacian( SML) is adopted for high-frequency components fusing. Finally,the fused image is acquired by subjecting the low and high frequency coefficients to inverse DT-CWT.Experimental results show that the proposed approach generates high quality results with uniform distributed brightness and rich details. The proposed method is efficient and robust in varies scenes.; Shen XiaoheLiu Jinghong

航空测绘相机压电像移补偿系统线性化控制方法: 基于压电陶瓷驱动器的相移补偿组件可以有效补偿航空测绘相机高精度成像像移问题。压电组件具有复杂非线性特性问题,必须研究其线性化控制方法。本文提出了基于一种简化多项式模型的压电陶瓷非线性补偿方法,采用简单多项式及最小二乘法拟...; 王昱棠王福超; 关键词：压电陶瓷像移补偿线性化; 文献传递

国家自然科学基金(61304032)

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