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基于高性能DSP的红外焦平面阵列非均匀性实时校正

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光电子．激光 2010年第5期21卷 664-667页

作者：高国旺刘上乾秦翰林张峰西安电子科技大学技术物理学院陕西西安710071 西安石油大学光电油气测井与检测教育部重点实验室陕西西安710065

基于离散小波变换(DWT)理论,提出了一种基于场景的红外焦平面阵列(IRFPA)非均匀性实时校正算法;针对算法所涉及的运算量和数据量庞大的特点,设计了实时非均匀性校正的红外图像处理系统,系统是以高性能DSP(TMS320C6713)为核心器件,采用DS... 详细信息

基于离散小波变换(DWT)理论,提出了一种基于场景的红外焦平面阵列(IRFPA)非均匀性实时校正算法;针对算法所涉及的运算量和数据量庞大的特点,设计了实时非均匀性校正的红外图像处理系统,系统是以高性能DSP(TMS320C6713)为核心器件,采用DSP不同的传输通道并行传输数据,并充分利用DSP硬件的并行性和流水线操作进行非均匀性校正;以真实的红外图像序列为例,进行了非均匀性校正的仿真实验,结果表明,基于高性能DSP的非均匀性实时校正系统完全可以达到实时校正的要求,所用算法对慢变化量具有较好的自适应性。

关键词：红外焦平面阵列(IRFPA) 非均匀性校正小波变换 DSP

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基于滑模变结构的PMSM定位控制研究

基于滑模变结构的PMSM定位控制研究

作者：高国旺河北工业大学

学位级别：硕士

电机的定位不同于启动和调速控制,是伺服控制的一种特殊运动形式,要求有很高的定位精度和动态的响应性能。大惯性负载应用比较广泛,比如日常生活、工业、建筑、航空航天、军工等领域。由于大惯性负载具有较大的转动惯量,因此带有大惯性... 详细信息

电机的定位不同于启动和调速控制,是伺服控制的一种特殊运动形式,要求有很高的定位精度和动态的响应性能。大惯性负载应用比较广泛,比如日常生活、工业、建筑、航空航天、军工等领域。由于大惯性负载具有较大的转动惯量,因此带有大惯性负载的运动系统响应有严重的滞后特性,导致在实际应用中实时控制被控对象的准确位置比较困难,对于定位时间和精度较高的场合是个难点。本文分析了滑模控制(SMC)理论,各种滑模面和趋近律优缺点,以及可变参数的变化对运动系统产的影响。由于实际控制中负载转矩不可测,因此在降阶状态观测器理论基础上设计了PMSM负载转矩观测器及其离散形式。在PMSM数学模型及交流步进控制理论基础上,仿真了电机的点动运动,得出交流步进控制在位置控制上的优势。由于大惯性负载下传统的三段速度定位控制很难达到较高的定位精度和时间要求,采用鲁棒性更强的SMC对原有的控制策略进行优化。在SMC理论基础上设计了电机定位控制的滑模控制器。通过规划速度和位置曲线,升速和恒速阶段仍采用交流步进控制,减速阶段采用交流步进控制电流相角,SMC调节电流幅值的方法,实现系统在高速下快速精准定位。根据所得控制器,对输出滑模控制量为电流相角和幅值两种情况进行了建模与仿真,对比分析了两种控制方法下PMSM的特性。针对较长定位距离下SMC存在超出限定转速以及优化后的传统三段速度定位控制升速和恒速阶段转矩脉动较大问题,在离散电流控制基础上进行改进,提出电流矢量相位与幅值分阶段协调控制的策略,以改善转矩特性,并结合分段滑模控制理论,在电机运行的不同阶段针对不同的目标得到各自的控制量,实现大惯性负载下PMSM位置伺服系统快速精准定位,最后通过仿真和实验,验证了这种控制策略能够提高PMSM定位精度和系统鲁棒性。

关键词：永磁同步电机大惯性负载定位滑模控制相幅协调控制

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强背景噪声下红外目标的鲁棒性跟踪算法

西安电子科技大学学报 2010年第6期37卷 1098-1102页

作者：高国旺刘上乾秦翰林西安电子科技大学技术物理学院陕西西安710071 西安石油大学光电传感测井与检测教育部重点实验室陕西西安710065

提出了一种将边缘检测与改进Mean Shift算法相结合的红外目标跟踪算法.初选了原始红外图像边缘后,再利用非线性边缘检测算法进行处理,有效地消除了原始红外图像中的大部分噪声,并能获取高质量的图像边缘信息.在此基础上,采取更新目标模... 详细信息

提出了一种将边缘检测与改进Mean Shift算法相结合的红外目标跟踪算法.初选了原始红外图像边缘后,再利用非线性边缘检测算法进行处理,有效地消除了原始红外图像中的大部分噪声,并能获取高质量的图像边缘信息.在此基础上,采取更新目标模型、目标模板背景加权以及候选目标区域核加权的方式改进Mean Shift算法,以增强Mean Shift算法跟踪目标的稳定性及对背景噪声的鲁棒性,从而实现强背景噪声下运动红外目标的快速、准确跟踪.实验结果表明,该算法不仅计算量较少,提高了跟踪速度,而且对背景噪声有很强的鲁棒性.

关键词：红外目标边缘检测 Mean Shift方法目标跟踪

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强光弹对抗红外成像制导导弹的干扰机理

西安电子科技大学学报 2007年第6期34卷 986-988页

作者：洪鸣刘上乾王大鹏高国旺北京122信箱北京100034 西安电子科技大学技术物理学院陕西西安710071 东北电子技术研究所辽宁锦州121000

阐述了红外制导导弹在现代战争中的作用和威胁,针对红外成像制导导弹制导信息链路易受攻击的弱点,提出了一种采用非相干光强光弹攻击其信息链路中的跟踪算法模块,误导或抑制其正常工作,以及从光路上切断其信息链路等多种途径对抗红外成... 详细信息

阐述了红外制导导弹在现代战争中的作用和威胁,针对红外成像制导导弹制导信息链路易受攻击的弱点,提出了一种采用非相干光强光弹攻击其信息链路中的跟踪算法模块,误导或抑制其正常工作,以及从光路上切断其信息链路等多种途径对抗红外成像制导导弹的干扰方案.由于该强光弹辐射波段宽、作用视场大,因此,这种干扰技术具有适应性强、性价比高和使用方便等诸多优点.

关键词：强光弹非相干光干扰机理红外对抗红外成像制导导弹

基于相幅协调策略的PMSM大惯性负载滑模定位控制研究

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电机与控制学报 2016年第4期20卷 41-48页

作者：董砚荆锴高国旺孙鹤旭郑易河北工业大学控制科学与工程学院天津300130 河北科技大学电气工程学院河北石家庄050018

针对驱动大惯性负载的永磁同步电机(PMSM)伺服系统在定位控制中存在定位精度差和动态响应滞后等问题,提出了基于离散电流矢量相幅协调控制策略的PMSM大惯性负载滑模定位控制的方法。将PMSM的定位过程按输出转矩最大、转矩脉动最小以及... 详细信息

针对驱动大惯性负载的永磁同步电机(PMSM)伺服系统在定位控制中存在定位精度差和动态响应滞后等问题,提出了基于离散电流矢量相幅协调控制策略的PMSM大惯性负载滑模定位控制的方法。将PMSM的定位过程按输出转矩最大、转矩脉动最小以及定位误差最小等控制目标分成若干控制阶段,从而协调控制离散电流矢量的相位和幅值来改善转矩的控制响应,并且引入滑模控制,在不同阶段根据控制目标设计不同的滑模面,来提高响应速度和控制精度。最后,通过仿真和实验,从短距离定位和长距离定位分别进行验证,实验结果表明该方法在大惯性负载下的PMSM定位控制中的高精度定位和快速响应效果。

关键词： PMSM 大惯性负载滑模控制相幅协调控制定位

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油水两相流中2种含水率计算模型比较

仪器仪表学报 2012年第4期33卷 924-929页

作者：李利品党瑞荣黄燕群高国旺西北工业大学西安710072 西安石油大学光电油气测井与检测教育部重点实验室西安710065 中国兵器工业第203研究所西安710065

油水两相流广泛存在于石油开采、储运、化工、能源等工业领域。含水率是油水两相流系统的重要参数之一,含水率的准确测量不仅与采用的测量方法有关,而且还与计算模型有很大关系。结合电导式测量方法建立了电阻-电容并联网络含水率计算模... 详细信息

油水两相流广泛存在于石油开采、储运、化工、能源等工业领域。含水率是油水两相流系统的重要参数之一,含水率的准确测量不仅与采用的测量方法有关,而且还与计算模型有很大关系。结合电导式测量方法建立了电阻-电容并联网络含水率计算模型,并在3种流型下与Maxwell含水率模型进行了仿真和实验对比。结果表明,建立的并联电阻-电容网络含水率模型,在泡状流下与Maxwell含水率计算模型的误差基本相同,而在环状流、分层流下,测试误差均小于Maxwell含水率计算模型的误差,具有更高的测试精度,可适用于环状流、分层流、泡状流等流型。

关键词：并联电阻-电容模型 Maxwell模型含水率油水两相流

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侵彻硬目标的导弹引信起爆控制方法研究

弹箭与制导学报 2012年第2期32卷 103-106页

作者：高国旺张瑞萍西安石油大学光电油气测井与检测教育部重点实验室西安710065 西安电子科技大学技术物理学院西安710071 西安石油大学机械工程学院西安710065

针对导弹弹体在侵彻硬目标时的受力机制不清楚、炸点深度无解析解的情况下,炸点深度控制为一大难题的现状,提出利用压电材料的压电效应把弹体侵彻硬目标过程中的动能转换为电能,并作为控制电路的电源和起爆引信的能量,从而实现炸点深度... 详细信息

针对导弹弹体在侵彻硬目标时的受力机制不清楚、炸点深度无解析解的情况下,炸点深度控制为一大难题的现状,提出利用压电材料的压电效应把弹体侵彻硬目标过程中的动能转换为电能,并作为控制电路的电源和起爆引信的能量,从而实现炸点深度控制功能的方法。文中分析了控制电路中能量的确定原则,以及弹体侵彻硬目标时导弹起爆的影响因素,并对相应参数进行了分析和计算,确定了炸点深度控制电路的参数范围。通过理论计算和试验,验证了该方法的有效性和控制电路工作的一致性。

关键词：导弹弹体炸点无源控制压电陶瓷

TMS320C3x系列DSP原理与开发技术 1版

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丛书名：高等学校电子与电气工程及自动化机械设计制造及其自动化专业“十二五”规划教材.电子与电气工程及自动化

2011年

作者：党瑞荣高国旺谢雁等

《tms320c3x系列dsp原理与开发技术》基于作者多年来对dsp进行开发、应用研究及教学的经验与成果。《tms320c3x系列dsp原理与开发技术》以ti公司tms320c3x系列中性价比较高的dsp芯片tms320vc33为例，系统地讲述了dsp芯片的原理结构和开... 详细信息

ISBN: (数字)9787560625256

ISBN: (纸本)9787560625256

《tms320c3x系列dsp原理与开发技术》基于作者多年来对dsp进行开发、应用研究及教学的经验与成果。《tms320c3x系列dsp原理与开发技术》以ti公司tms320c3x系列中性价比较高的dsp芯片tms320vc33为例，系统地讲述了dsp芯片的原理结构和开发技术。《tms320c3x系列dsp原理与开发技术》共9章，内容包括dsp概述、tms320vc33处理器结构、tms320c3x的浮点数格式与寻址类型、ms320c3x汇编语言指令与命令文件、基于汇编语言的程序设计、基于c语言的dsp芯片开发、开发工具与集成开发环境、dsp最小系统的设计与程序引导、tms320vc33芯片的应用实例等。

关键词：数字信号微处理器高等学校教材信号处理

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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复杂背景下的红外目标自动跟踪算法

光电工程 2010年第6期37卷 78-83页

作者：高国旺刘上乾秦翰林张峰西安电子科技大学技术物理学院西安710071 西安石油大学光电油气测井与检测教育部重点实验室西安710065

提出了一种非线性边缘检测和Mean Shift方法相结合的红外目标检测与跟踪算法。采用双窗口算子的非线性边缘检测算法具有计算量小、速度快、图像质量好等优点。在边缘检测后的二值图像基础上,利用改进的Mean Shift跟踪算法实施目标跟踪... 详细信息

提出了一种非线性边缘检测和Mean Shift方法相结合的红外目标检测与跟踪算法。采用双窗口算子的非线性边缘检测算法具有计算量小、速度快、图像质量好等优点。在边缘检测后的二值图像基础上,利用改进的Mean Shift跟踪算法实施目标跟踪。该跟踪算法融合了计算目标区域局部标准差的信息;利用灰度值和局部标准差的概率密度函数来描述目标;同时选择核函数级联方式进行目标密度估计,从而弥补了仅用灰度信息描述目标特征的不足。实验结果表明,该跟踪算法检测出的复杂背景下红外目标边缘清晰,并且能够准确地对目标实施自动跟踪。

关键词：红外目标边缘检测 Mean Shift方法自动跟踪