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[期刊论文] 刘宁 甄国涌
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北大核心 CSTPCD CSCD CBST SA
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摘要:以16位高精度D/A转换器为核心构建波形重构电路,将单片机和FPGA组合实现总体控制.完成了基于FPGA的实时可编程高精度信号源设计.利用单片机集成的16位高精度A/D构建了一个闭环控制系统.提高了系统的整体精度.此外,应用USB总线技术完成波形数据和命令的实时下载,实现了信号源的实时可编程.对测试结果进行分析,信号源精度达到0.01%,满足设计要求,且系统稳定可靠....
[期刊论文] 甄国涌 赵慧 刘宁
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北大核心
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摘要:有针对性地提出了一种可程控高精度信号源实现方法,该方法以16位高精度D/A为核心构建波形重构电路,以单片机和FPGA的组合实现总体控制.利用单片机集成的16位高精度A/D构建了反馈校正模块,通过该模块建立了一个闭环控制系统,有效改善了系统的整体精度.该方法将单片机技术、FPGA技术进行有机的结合,充分发挥了各自的优点.此外,应用USB总线技术和高速异步串行总线技术可完成波形数据的实时下载.即实现了信号源的实时可编程.测试结果表明,该信号源精度达到0.01%,满足设计要求.性能稳定可靠....
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北大核心 CSCD CBST SA
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摘要:对侵彻目标深度的测定是在原来在侵彻过程通过延时来控制主体起爆时间的基础上进一步提出来的,对侵彻深度的控制,可以使主体到达指定深度后发生爆炸,从而达到得最佳的毁伤效果....
摘要:针对四旋翼飞行器姿态控制过程中广泛存在的外部干扰和参数不确定性,提出了一种基于鲁棒符号误差积分(RISE)的四旋翼姿态控制策略.通过一个模型前馈控制项实现精确的模型补偿,抵消模型非线性影响,以及一个鲁棒积分反馈项,有效抑制系统模型不确定性.设计的控制器在参数不确定性、外部干扰、噪声存在的情况下,实现了四旋翼飞行器精确姿态跟踪.基于Lyapunov理论的稳定性分析验证了所设计控制器的收敛性.最后设计大量仿真和对比试验说明该姿态控制方法的有效性和鲁棒性....
摘要:针对非完整轮式机器人有限时间精准轨迹跟踪避障问题,设计了一种基于全局快速终端滑模方法,兼具无抖振、收敛时间可调等优点的轨迹跟踪控制器.首先,在载体坐标系下建立轮式机器人运动学模型;其次,构造包含终端吸引子和指数收敛项的全局快速终端滑模轨迹跟踪控制器,通过Lyapunov稳定性理论证明了所设计的控制器能确保轨迹与航向角跟踪误差均能在有限时间内收敛于较小的零域范围内;最后,引入人工势场避障方法,实现了机器人严格跟踪参考轨迹的同时绕开障碍物.实验结果表明,该方法能实现在避障的同时对于给定参考轨迹的有限时间稳定跟踪控制....
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA
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摘要:利用ANSYS/LS-DYNA软件,数值模拟了金属射流以较小入射角(5°~7°)侵彻不同材料靶板(603装甲钢及铝)的跳弹过程.观察了其侵彻及跳弹的过程.结果表明,所得模拟结果与试验数据吻合.当射流头部速度为6500 m·s-1时,603装甲钢的跳弹临界入射角为6°~7°,铝的跳弹临界入射角为5°~6°,随着靶板强度增大,射流跳弹角减小.射流跳弹有两个阶段,首先射流接触靶板时,射流头部发生跳弹,射流其他部分进入靶板内部;然后射流前端在靶板非对称阻力影响下运动方向发生偏转,最终跳出靶板,射流后续部分随之跳出靶板.603装甲钢跳弹与未跳弹开坑深度之比为0.389,低于铝靶的0.795,证明在跳弹情况下,随着靶板强度的提高,射流消耗在侵彻靶板、扩展弹坑上的能量减少....
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北大核心 CSCD CBST SA
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摘要:介绍了一种用FLASH存储器作为弹上数据存储介质的数据采集系统,在简单介绍FLASH存储器的基础上,着重从FLASH存储器的逻辑控制、读写编程等角度进行了硬件电路设计和软件设计....
[硕士论文] 刘宁
测试计量技术及仪器 中北大学 2008(学位年度)
摘要:随着高速采集系统、图像采集系统等测试系统的发展,在测试中产生的大容量数据如何快速传入计算机进行分析处理成为制约系统性能进一步提高及系统功能实现的一个重要环节。在此背景下,通过研制以LYDS接口高速接收发送数据并通过PCI Express计算机总线将数据传入计算机的接口卡,实现了将外部数据高速传入计算机。 论文在分析任务及技术指标的基础上,设计了系统总体方案。在硬件实现部分,介绍了基于PCI Express总线高速数据传输过程中的相关技术,对数据收发的接口及时序、FPGA实现PCI的主模式工作时序、FPGA实现PCI的从模式工作时序、FPGA实现PCIExpress总线配置、FPGA实现DMA传输、FPGA进行中断管理及电源分配等技术进行了详细的描述:在软件部分,结合系统读取数据过程介绍了驱动程序的结构以及为实现高速数据存盘而采用的多线程技术。在论文的结束部分给出了该接口卡自检、数据读入计算机等功能的试验过程及数据的分析结果。 本次设计完成的接口卡,是以PCI Express的X1接口实现的,如果以X16接口进行设计,采用RAID等技术,系统的性能将会进一步提高。
[硕士论文] 刘宁
测试计量技术及仪器 中北大学 2006(学位年度)
摘要:侵彻弹药是对重要目标实施破坏的关键性武器。而侵彻弹药引信是能否摧毁目标的关键部件之一,该类引信要经受高过载,并能在最佳侵彻深度起爆。本文根据引信侵彻炸点自适应原理,采用逻辑电路控制技术,设计了一种以可编程逻辑器件为核心的自适应延时起爆控制系统,满足侵彻自适应要求,使弹体在进入靶体后指定的深度起爆,实现最佳引信---战斗部配合所要求的自动延时调整。 本文阐述并分析了影响高g值加速度计敏感加速度值的几个关键因素,通过空腔膨胀理论对侵彻仿真过程作了理论分析,利用ANSYS/LS-DYNA软件对侵彻过程进行了显式动力分析,仿真结果对系统在高过载测试实验的设计有一定的理论指导意义。 本文在对于侵彻过程仿真的基础上给出了侵彻炸点深度控制系统的解决方案、解算模型、模型确立的条件和主要的侵彻炸点深度解算电路集成;在侵彻炸点深度控制技术中,传感器的特性是决定系统方案能否成功的关键,本论文分析了高g值加速度传感器的特点,同时重点阐述了压阻式高g值传感器的特点,对其测试电路进行了设计,并对高g值加速度传感器在试验过程中所存在的问题提出了解决方法,同时对多种高g值加速度传感器进行了冲击比对测试。 系统软件的设计在对于数据的读取上验证了解算模型的正确性。在调试和所做过的实弹试验中均将所采集的数据进行了读取,并绘出了试验曲线。 在系统设计及实现过程中,对所设计的测试系统进行了对冲击加速度进行解算的侵彻过程模拟试验,给出实验结果和分析,为实弹试验奠定了很好的基础。
摘要:将直流电通过螺线管产生均匀的磁场,在均匀磁场环境下,以六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)、4-氨基-3,5-二硝基吡唑(LLM-116)为原料,在匀强磁场环境中,利用溶剂挥发法制备CL-20/LLM-116共晶炸药.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及差式扫描量热仪(DSC)对实验制备的共晶炸药进行表征,结果表明:共晶炸药为块状黄色晶体,与单一CL-20和LLM-116晶体相比形貌有明显变化.共晶炸药的的熔点为148.38℃,分解温度也较单一组分有一定变化,出现2个热分解峰,分解温度分别为244.22℃和251.53℃.综上所述,磁场环境下的溶剂挥发法是一种可行的制备CL-20/LLM-116共晶含能材料的新方法....
摘要:为解决CL-20机械感度过高的缺点,采用机械感度较低的含能材料作为配体与CL-20制成共晶可以有效改善CL-20的感度.以六硝基六异戊兹烷(CL-20)与2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)为原料,通过溶剂挥发法制备CL-20/LLM-105共晶材料,利用偏光显微镜,X射线衍射(XRD)及差式扫描量热仪(DSC)对样品进行表征,结果表明:CL-20/LLM-105共晶材料为块状粉红色晶体,与单一CL-20和LLM-105晶体相比形貌有明显变化.实验制得的CL-20/LLM-105共晶材料XRD表明CL-20/LLM-105共晶相比于原料峰值变化较明显.共晶炸药的熔点为176.51℃,分解温度为237.43℃....
摘要:为解决大长径比深孔加工排屑困难问题,在分析DF系统负压排屑作用机理基础上,建立负压射流模型.针对前分离区涡流现象导致的能量损耗,提出采用两级喷射方式,在前分离区位置增加射流孔,使部分射流油液通过该孔进入前分离区,减小前分离区不必要能量损耗,从而增大负压值,通过理论分析及Fluent仿真优化实验,证明射流孔位于主喷嘴前部1 mm,排布方式为周向12个,直径0.3 mm时效果最好,前分离区域最小,负压区域最大,负压区压力值降减小低约25%,最大程度的降低了前分离区域能量损耗,增强了负压排屑能力....
[专利] 发明专利 CN201811244037.3
中北大学 2019-02-12
摘要:本发明公开了一种基于二阶一致性和自抗扰的多四旋翼主从式协同编队控制方法。针对多四旋翼编队飞行过程中几何队形生成、稳固保持和协同抗干扰问题,提出了一种可应对外部环境干扰和气动参数不确定性的多四旋翼主从式协同编队控制方法:首先,建立存在外部干扰的四旋翼运动学/动力学模型;其次,设计多四旋翼主从式通讯拓扑和编队样式以及领航者的位置和速度信息;然后,构造多四旋翼分布式位置保持控制器,为后续姿态控制器构造提供必要的期望指令;最后,构造基于自抗扰控制的多四旋翼姿态跟踪控制器。所提编队控制方法可以在局部智能体通信的前提下显著改善四旋翼编队系统的抗干扰能力,提升干扰环境下多四旋翼编队几何构型的稳固性。
摘要:在保证半球形药型罩开孔大、开孔均匀的优势前提下,为了提升半球形药型罩的侵彻能力,设计了一种新型圆柱-半球结合药型罩;采用数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA对半球形药型罩、圆柱-半球结合药型罩聚能侵彻体的成形过程及对45号钢板的侵彻过程进行数值模拟,并分析了两种聚能侵彻体的头尾部速度、拉伸长度等参数以及对45号钢板的侵彻能力.结果表明,在相同装药结构下,与半球形药型罩相比,圆柱-半球形药型罩形成的聚能侵彻体头部速度提升了16.67%;对45号钢板的侵彻能力提升了16.82%,且基本上仍然具有半球形药型罩开孔大且均匀的优势.通过试验验证,数值模拟计算的侵彻深度和表面开孔直径误差分别为3.4% 和2.9%,证明了数值模拟结果的准确性....
[专利] 发明专利 CN201811210954.X
中北大学 2019-03-15
摘要:本发明公开了一种基于四元声阵列平台的双声定位定姿法,实现对地面微小机器人群体的网域化定位定姿。本发明利用每台机器人的四元声阵列平台来实现,所述四元声阵列平台包括平台,平台上搭载有中心设置的声源、四角上各设置有一个声接收器,声源周围设置有电子罗盘和GPS模块,通过两个标准声源依次发声,通过一定的算法,计算非原点标准声源的坐标,然后再计算移动平台处声源的坐标,同时通过电子罗盘测得方位角,再进行计算后,实现对移动平台的定位定姿。本发明实现了网域化地面微小机器人群的精确定位,即避免外界电磁干扰的影响,又提高修正低成本GPS定位误差。而且不需要每一平台均使用高精度的GPS,降低了成本。
[专利] 发明专利 CN201810913506.X
中北大学 2019-01-18
摘要:本发明涉及一种热电堆红外传感器阵列设计技术,具体为一种热电堆红外探测器及采用该探测器的360º环视阵列探测装置。本发明将8个基于CMOS工艺的MEMS热电堆红外传感器粘贴于封装底座上,通过键合工艺将各个热电堆引线焊盘和封装底座管脚键合引线,键合完好的结构置于光电探台中心,8个热电堆分别对应光电探台8个锥孔的中心,热电堆感光面沿光学通路向外。光电探台上的锥孔分别装有镀有增透膜的红外光学透镜,该结构能够远距离感知周围运动目标,待目标进入感知视场,目标辐射出的红外信号透过红外光学透镜进入光电探台,通过锥形光学通路,聚焦于热电堆红外传感器感光面,最终实现360º全视角目标的感知。
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