为提升存在参数摄动和输入饱和约束的永磁直线电机(Permanent Magnet Linear Motor,PMLM)跟踪精度和收敛速度,对电机系统进行扩展,设计了一种无模型信息的预设时间收敛高阶滑模控制器。首先给出了预设时间收敛的Lyapunov稳定判据,并设...为提升存在参数摄动和输入饱和约束的永磁直线电机(Permanent Magnet Linear Motor,PMLM)跟踪精度和收敛速度,对电机系统进行扩展,设计了一种无模型信息的预设时间收敛高阶滑模控制器。首先给出了预设时间收敛的Lyapunov稳定判据,并设计了一种预设时间收敛的二阶滑模面。接着将二阶永磁直线电机位置跟踪系统扩展成含有输出有界积分子系统的三阶系统,引入中间变量将饱和约束输入转换为无约束输入变量,并用极限学习机逼近包含系统模型信息和不确定信息的封装部分,设计了一种收敛时间可任意预设的高阶滑模控制器,理论证明了电机闭环系统的预设时间收敛性。阶跃和正弦波参考信号下的位置跟踪控制仿真,验证了上述控制算法具有收敛时间可预设、控制输入有界且无抖震和位置跟踪精度高的优良特性。展开更多
线性雪崩光电二极管(Avalanche photodiode,APD)焦平面红外探测器有着广泛应用场景,APD探测器耦合具有多种模式的读出电路可在有限像元面积内实现多模式探测,提升探测系统集成度。本文设计了一种具有红外热成像模式、门控3D成像模式、...线性雪崩光电二极管(Avalanche photodiode,APD)焦平面红外探测器有着广泛应用场景,APD探测器耦合具有多种模式的读出电路可在有限像元面积内实现多模式探测,提升探测系统集成度。本文设计了一种具有红外热成像模式、门控3D成像模式、激光测距模式和异步激光脉冲探测模式的APD读出电路,四种模式复用输入级电路。通过Krummenacher结构抑制背景辐射影响,扩展了光子飞行时间探测范围;提出一种改进型时刻鉴别电路,通过减小时刻鉴别误差提升距离测量精度。读出电路采用0.18μm 3.3 V CMOS工艺设计,阵列规模128×128、像元中心距30μm,最大电荷容量3.74 Me^(-)。仿真结果表明,激光测距模式,在积分电容13 f F、背景电流1~150 nA条件下,背景电流响应幅值≤1.35 m V,远小于激光响应电流500 nA时280 m V的响应幅值;异步激光脉冲探测模式的幅值灵敏度约110 nA、脉宽灵敏度约4 ns;改进型时刻鉴别电路对于150~500 nA的激光脉冲响应,时刻鉴别误差约4 ns。本文设计的多模式复用APD读出电路具有一定工程应用价值。展开更多
文摘为提升存在参数摄动和输入饱和约束的永磁直线电机(Permanent Magnet Linear Motor,PMLM)跟踪精度和收敛速度,对电机系统进行扩展,设计了一种无模型信息的预设时间收敛高阶滑模控制器。首先给出了预设时间收敛的Lyapunov稳定判据,并设计了一种预设时间收敛的二阶滑模面。接着将二阶永磁直线电机位置跟踪系统扩展成含有输出有界积分子系统的三阶系统,引入中间变量将饱和约束输入转换为无约束输入变量,并用极限学习机逼近包含系统模型信息和不确定信息的封装部分,设计了一种收敛时间可任意预设的高阶滑模控制器,理论证明了电机闭环系统的预设时间收敛性。阶跃和正弦波参考信号下的位置跟踪控制仿真,验证了上述控制算法具有收敛时间可预设、控制输入有界且无抖震和位置跟踪精度高的优良特性。
文摘线性雪崩光电二极管(Avalanche photodiode,APD)焦平面红外探测器有着广泛应用场景,APD探测器耦合具有多种模式的读出电路可在有限像元面积内实现多模式探测,提升探测系统集成度。本文设计了一种具有红外热成像模式、门控3D成像模式、激光测距模式和异步激光脉冲探测模式的APD读出电路,四种模式复用输入级电路。通过Krummenacher结构抑制背景辐射影响,扩展了光子飞行时间探测范围;提出一种改进型时刻鉴别电路,通过减小时刻鉴别误差提升距离测量精度。读出电路采用0.18μm 3.3 V CMOS工艺设计,阵列规模128×128、像元中心距30μm,最大电荷容量3.74 Me^(-)。仿真结果表明,激光测距模式,在积分电容13 f F、背景电流1~150 nA条件下,背景电流响应幅值≤1.35 m V,远小于激光响应电流500 nA时280 m V的响应幅值;异步激光脉冲探测模式的幅值灵敏度约110 nA、脉宽灵敏度约4 ns;改进型时刻鉴别电路对于150~500 nA的激光脉冲响应,时刻鉴别误差约4 ns。本文设计的多模式复用APD读出电路具有一定工程应用价值。
