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哈尔滨工业大学2005届本科优秀毕业设计(论文)选集资料

哈尔滨工业大学2005届本科优秀毕业设计(论文)选集资料
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阿基米德螺旋天线小型化研究

电子与信息技术研究院:田塽指导教师:宋朝晖

摘要:本论文介绍的是利用一种特殊的曲折臂方法对阿基米德螺旋天线进行小型化,并且通过在天线的末端加载一个圆环来改善天线的圆极化特性。首先利用CST Microwave-studio软件对设计的小型化天线及超宽带馈电巴伦(balun)进行计算机仿真;之后,根据仿真结果,加工最佳结构的天线与巴伦,并进行了测量。测量结果表明本课题对天线小型化的整体分析与设计是合理、有效的。

关键词:阿基米德螺旋天线;超宽带巴伦;天线小型化

Abstract:This paper introduces a special zigzag-arm method for the miniaturization of the conventional Archimedean spiral antenna and improves the circular polarization characteristic of the miniaturization Archimedean spiral antenna by adding a loop on the back of printed circuit board which the antenna in etched on. Firstly, a great deal of simulation of the miniaturization antenna and balun is made using CST(Microwave-studio)software. Then, according to the simulated results, we process the embodiment with the optimum parameters and test it. The experimental results verify the effectiveness of this antenna design.

Key words:Archimedean spiral antenna, ultra wide-band balun, antenna miniaturization

1引言

超宽带(Ultra Wide Band, UWB)天线技术是超宽带雷达和导弹制导系统中的关键技术之一。应用超宽带天线制导的导弹将具有很强的信号接收能力和抗干扰能力,从而可以达到精确制导的军事目的。因此,发展超宽带天线技术具有极其重要的军事意义和现实意义。阿基米德平面螺旋天线,作为超宽带天线的一种形式,可以做得尺寸很小,也较轻,而且可以齐平安装,属于低轮廓天线,因此在最近的二十多年里,阿基米德平面螺旋天线得到了飞速的发展,不仅在雷达、导弹制导等军事领域得到广泛应用,同时也在民用领域发挥巨大作用,如它可以同时为GSM系统和卫星通讯系统提供服务。本课题的研究和设计任务就是寻找一种能够使传统的阿基米德螺旋天线小型化的方法。

2适合课题要求的天线及巴伦的设计

2.1 天线的设计

根据本设计的技术指标和实际要求,本文提出的设计思想是采用曲折臂的方法对阿基米德螺旋天线进行小型化设计。为了使小型化以后的天线的带宽、增益、轴比和半功率角宽度都能达到设计指标,要经过各种天线模型与天线参数的调整,再通过CST软件进行计算机仿真,根据合适的结果进行实际的设计、制作和测试。

首先利用CST仿真软件建模并仿真了传统的阿基米德螺旋天线,天线结构如图2-1所示。由于本课题所要设计的天线的工作频率范围为0.8GHz—4GHz,由此得外径R =75mm,内径r =9.375mm。经过对大量小型化天线模型的仿真,最后选择了如图2-2所示的曲折臂阿基米德螺旋天线的结构(其中黑色为金属良导体,即天线臂;蓝色为聚四氟乙烯敷铜板,厚2.5mm,介电常数2.32)。小型化之后的外径为R=64mm,即缩小了近15%。

图2-1 标准天线图2-2 小型化天线

为了进一步改善高频段工作特性,小型化螺旋天线的内径改为3mm,两馈电点之间距离为4mm,因为根据实验得到的结论,当螺旋内径等于螺旋宽度时可以在高频段得到较好的VSWR。另外,根据实际的制作材料限制,天线的输入阻抗不能大于170Ω,因此这里采用改变螺旋臂宽度的方法来调节天线输入阻抗。理论上,螺旋臂越宽阻抗值越低。将小型化天线的内部三圈改为3mm宽的螺旋臂,两臂之间的间隙为3mm,构成三圈标准的自补型阿基米德螺旋天线,这样高频段的阻抗为190Ω左右;从第四圈开始将臂曲折化,开始半圈的臂宽为2mm,之后过渡到外部的一圈半曲折臂,臂宽1mm,这样做既可以使臂宽逐渐由宽变细,不至于产生突变,也能够使输入阻抗在中频段和低频段的阻抗值分别为150Ω和120Ω左右。这样可以使此小型化天线在以170Ω馈电的情况下,VSWR≤1.5。

但是,由于此小型化天线的外径缩小了,即最外圈的物理长度缩小了,电长度也随之缩小,而螺旋的外部各圈恰恰是低频段对应的有效辐射区,所以小型化之后,根据仿真结果,对天线的低频段工作特性有一些影响,尤其是对低频段轴比的影响较大,以f=0.8GHz为例,小型化之后,与标准天线相比,轴比变差了2dB。经过大量的设计与仿真,找到了一种在天线的末端加载一圆环的方法,来改善低频段的轴比。如图2-3所示,便是在正面敷有天线的介质板背面的一个金属圆环(黑色为金属圆环)。通过改变内、外径的参数并进行仿真,得到最佳圆环的外径为64mm,与天线外径相同;最佳的内径为60mm,其对应的圆周略大于下限工作频率0.8GHz对应波长。

图2-3 介质板背面圆环图2-4 轴比对比(f=0.8GHz)

由图2-4可见,在低频端(f=0.8GHz),小型化天线的轴比优于标准天线近4dB,使轴比得到很大改善。对于圆环所起到的作用,可能有以下两个方面:

1. 耦合。由于天线末端电流与圆环之间的耦合,圆环内部的电流产生了与螺旋天线圆极化方向相同的电磁波,进而补偿了天线远场的圆极化辐射波。

2. 相当于负载电阻。在螺旋末端产生的反射波所辐射的圆极化波的方向与入射波相反,它严重

的影响了入射波的远场极化特性。因此为了避免电流在螺旋最外层的边沿上反射,通常在螺旋线的末端接吸收电阻或吸收负载,这样螺旋线上只载有行波电流,它产生的是圆极化波。另外,为了在一个很宽的频带范围内得到良好的阻抗匹配,也应该将吸收电阻放在下限工作频率对应的有效辐射区的外面,以吸收反射波。根据CST仿真结果,圆环的最佳内径为60mm,其对应的圆周长恰好略大于下限工作频率0.8GHz对应的有效辐射区。

在许多文献中都提到,通过在螺旋线末端加负载电阻吸收反射波的方法可以改善VSWR和极化特性,但是会降低天线增益。从CST仿真结果可以看到,背面加圆环以后的小型化天线的增益略微有一些下降。

至此,根据CST软件的方针结果,本文得到的小型化天线,增益3~6dB,半功率角大于60°,圆极化,在以170Ω馈电的情况下,VSWR≤1.5,各项指标均与工作在0.8GHz—4GHz频段上的标准阿基米德螺旋天线相同;而小型化天线的外径缩小了15%,由75mm缩小到64mm。

2.2 超宽带巴伦(balun)的设计

本节涉及到的超宽带天线馈电网络设计主要包括两个方面的问题。一方面,在设计馈电网络之初,考虑到系统带宽的要求和实际测试条件的需要,采用50Ω同轴线进行馈电。同轴线是传统的超宽带、非平衡馈电形式,但是由于本文设计的曲折臂阿基米德螺旋天线需要进行等幅反相的平衡馈电,这就引入了馈电系统的非平衡-平衡转换问题。另一方面,根据CST软件的仿真结果,本文设计的小型化天线的输入阻抗为170Ω,而实验测量采用的同轴馈电线特性阻抗为50Ω,这样就存在一个阻抗变换问题。所以,本节介绍的巴伦设计,一是要进行非平衡-平衡馈电的转化,二是要实现阻抗变换。

根据以上设计目的和实际要求,本设计采用的是一种以渐变微带线过渡到平行双线为基本形式的设计思想,从微带线过渡到平行双线可以很好的进行非平衡-平衡馈电方式的转换,同时,又可以通过微带线宽度和双线宽度指数渐变来改变巴伦各点的特性阻抗,使得馈电同轴线阻抗与天线输入阻抗匹配。设计的巴伦结构如下:始端是微带线结构,为同轴线馈电输入点,特性阻抗50Ω,采用微带线结构,根据介质厚度和介电常数等选择微带线结构参数。微带线的微带部分和地板分别进行指数渐变,在经过适当的长度以后变成平行双线结构,两线分别接天线两条臂的馈电端,端点特性阻抗为170Ω,参数按照双线特性阻抗进行计算。根据CST仿真结果选择最佳的巴伦结构参数如图2-5所示。

图2-5 指数渐变的微带线-双线巴伦示意图

但是这样的设计使得巴伦纵向尺寸增大,天馈系统也就不满足小尺寸要求。为了减小天线整体

设计尺寸,我们采用圆环式的微带变换线,即将微带线沿着圆形环绕两周,使巴伦的长度不变甚至增长,基本结构参数并不发生变化。变换线在圆环上任意一点的特性阻抗与巴伦为直线时一样,是按指数规律变化的,如图2-6和2-7所示。

图2-6 馈线微带条一侧图2-7 馈线地板一侧

采用的这种环形结构,在中间部分向上弯曲与天线馈电点相接,从而降低了天线整体结构的高度,这里采用的高度H=50mm,即天线平面与馈线平面的距离。

3试验与测试

本章根据第2章设计的天线及巴伦的尺寸制作了实物并利用网络分析仪对其进行了测量。实物图片及测量结果示于下面各图。

图3-1 天线结构图 3-2馈线微带条一侧

图3-3 馈线地板一侧图3-4 装配以后的馈线部分

图3-5 装配以后的天馈系统图3-6测量结果

应用网络分析仪对天线进行反射损耗测量,得到的结果如图3-6所示。测量结果表明,VSWR在0.8GHz—4GHz之间小于3,符合设计指标要求。特别是在中频段,VSWR能够小于2,而且低频段较高频段好一些。但是VSWR并不都小于2,而天线与巴伦的VSWR仿真结果均小于1.5。究其原因,可能有以下两点:

1.由于在焊接平面渐变线巴伦与竖直的双线连接处时,有一些有棱角的焊点,产生了局部突变,对高频段的传输特性造成了一定影响;

2.由于在测量时,天线平面与巴伦平面之间没有加入可以实现单向辐射的吸波材料,因此天线的后向辐射对平面巴伦的阻抗匹配造成了很大影响;同时,巴伦也会对天线产生一定的影响。

综上所述,如果能够改善这些不利因素,此天馈系统的测量结果应该能够满足实际应用的指标要求。

结论

在满足设计指标要求的带宽,增益、方向性和极化特性的情况下,并且参阅了大量相关资料之后,最终确定了如本文所述形式的曲折臂螺旋天线的设计方法,以增加天线的低频电长度,缩小天线尺寸,使天线外径由75mm降至64mm,比传统的阿基米德螺旋天线外径缩小近15%;为了改善小型化天线在低频端的圆极化特性,在天线末端加载了一个圆环。测量结果表明该天线在0.8GHz—4GHz 频带范围内阻抗特性良好,VSWR<3。另外,由于该天线采用角度定义的方式,因此可以比较容易的设计出不同频段的天线,只要将相应的结构参量改变就可实现特定的频段要求;并且如果发生其它问题,可以根据已经得到的参量的影响结果,分析结论找到问题的所在,这为以后的设计提供了直观的参考。

在馈电网络的设计中,采用渐变线巴伦设计,可以同时满足天线系统的平衡馈电要求和阻抗匹配要求;并且,采用的环形结构使巴伦尺寸减小、结构合理,进而使天馈系统的整体结构简单,尺寸满足设计指标要求。

由此可见,本课题设计的新型曲折臂阿基米德平面螺旋天线具有尺寸小,结构简单,增益高,方向性和极化特性好等诸多优点。

参考文献

1Qi Wu, Ronghong Jin,Xiaojing Huang. A Conformal Archimedean Spiral Antenna for Ultra-wide-band Systems. IEEE Trans on A.P. 2004, Vol. 35 (1):26-32

2王增和, 卢春兰, 钱祖平, 乐超. 天线与电波传播. 机械工业出版社, 2003.7:149-150

3宋朝晖, 刘志惠, 张胜辉, 邱景辉. 一种低剖面超宽带巴伦的研究. 2003年全国微波毫米波会议论文集. 上海, 2003.11:319-322

2015哈工大机械类专业本科毕业设计(论文)内容要求

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上包含设计计算过程的论文。论文必须包含现代电气或液压设计与分析方法内容,如可靠性分析、系统仿真等,且该部分内容不少于5000字。 工程设计型毕业论文正文部分一般包括:任务的提出、方案论证或文献综述、设计与分析、结论等内容。 2.科学实验型 学生要独立完成一个完整的实验,取得足够的实验数据,论文字数应在15000字以上。 科学实验型毕业论文正文部分一般包括:目的和意义,文献综述,实验系统与原理,实验过程及数据获取方法,实验结果分析与讨论,结论等内容。 3.软件开发型 学生要独立完成一个应用软件或较大软件中的部分模块,要有足够的工作量,同时要写出15000字以上的论文和必要的软件使用说明书。只开发部分模块时要求明确该模块在软件中的功能和输入输出接口要求。 软件开发型毕业论文正文部分一般包括:文献综述、系统总体设计、详细设计、软件流程、系统实现、性能分析、结论等内容。 4.理论研究型 理论研究型选题必须处于本学科前沿领域并具有一定实际意义,字数在15000以上。有创新的论文,字数不受限制。学生在答辩前应在教师的指导下撰写出一篇与毕业设计有关的学术论文。论文正文包括选题的目的、意义,国内外的研究综述,问题的提出和分析,研究工作方案,建模、仿真、设计计算过程与结果,结论等。 5.综合型 综合型毕业设计(论文)要求至少包括上述四种类型论文中的三项内容,论文总字数应在15000字以上,且每项内容字数不少于5000字。

厦门大学毕业设计(论文)

厦门大学 级毕业设计(论文) (页面设置:论文版心大小为155mm×245mm,页边距:上2.6cm,下2.6cm,左2.5cm,右2cm,行间距20磅,装订线位置左,装订线1cm,) 此处为论文题目,黑体2号字 2~3~qq4~9~5~2~6~3~5 / 2`6248qq0221 以下各项居中列,黑体小四号) 年级: 159dian 2717hua 1195 学号: 姓名: 专业: 指导老师: (填写时间要用中文) 年月

院系专业 年级姓名 题目 指导教师 评语 指导教师 (签章) 评阅人 评语 评阅人 (签章) 成绩 答辩委员会主任 (签章) 年月日 毕业设计任务书 班级学生姓名学号专业 发题日期:年月日完成日期:年月日 题目

题目类型:工程设计技术专题研究理论研究软硬件产品开发 一、设计任务及要求 二、应完成的硬件或软件实验 三、应交出的设计文件及实物(包括设计论文、程序清单或磁盘、实验装置或产品 等) 四、指导教师提供的设计资料 五、要求学生搜集的技术资料(指出搜集资料的技术领域) 六、设计进度安排 第一部分(4 周)第二部分(6 周)第三部分(2 周)

评阅及答辩(1 周) 指导教师:年月日系主任审查意见: 审批人:年月日 注:设计任务书审查合格后,发到学生手上。 ××××大学××××××××学院20XX年制

摘要正文略 关键词:关键词;关键词;关键词;关键词(关键词之间分号隔开,并加一个空格)

Abstract 正文略 Keywords: keyword; keyword; keyword; keyword

哈尔滨工业大学毕业设计

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关键词是供检索用的主题词条,应采用能覆盖论文主要内容的通用技术词条(参照相应的技术术语标准),一般列3~5个,按词条的外延层次从大到小排列,应在摘要中出现。 1.3 目录 目录独立成页,包括论文中全部章、节的标题及页码。目录中的标题应与正文中的标题一致,附录也应依次列入目录。 1.4 论文正文 论文正文包括绪论、论文主体及结论等部分。 1.4.1 绪论 绪论应综合评述前人工作,说明论文工作的选题目的、背景和意义、国内外文献综述以及论文所要研究的主要内容。对所研究问题的认识,以及提出问题。 1.4.2 论文主体 论文主体是论文的主要部分,应该结构合理,层次清楚,重点突出,文字简练、通顺。 1.4.3 结论(结果与分析) 结论是对整个论文主要成果的归纳,应突出论文(设计)的创新点,以简练的文字对论文的主要工作进行评价。若不可能导出应有的结论,则进行必要的讨论。可以在结论或讨论中提出建议、研究设想及尚待解决的问题等等。 1.5 致谢 向给予指导、合作、支持及协助完成研究工作的单位、组织或个人致谢,内容应简洁明了、实事求是,避免俗套。

优秀毕业论文设计评选办法

优秀毕业论文(设计)评选办法 为规范校级优秀毕业论文(设计)评选工作,激励本科学生在毕业论文(设计)过程中勤奋钻研、勇于创新,不断提高毕业论文(设计)的质量,特制定本办法。 一、评选时间 校级优秀毕业论文(设计)每年评选一次。每次评选的具体时间由当年相关工作通知的时间而定。 二、评选标准 (一)各院系在评选校级优秀毕业论文(设计)的过程中,要坚持科学、公正、公开的原则,认真评选出体现专业培养水平的好作品,杜绝简单摊派完成任务式的现象。院系如认为评选推荐的校级优秀毕业论文(设计)数量达不到学校分配的指标数,可以少报。 (二)凡推荐为校级优秀毕业论文(设计)的作品,综合成绩应达到优秀等级。校级优秀毕业论文(设计)评选的标准如下: 1、论文类 按期圆满完成教学计划规定的任务。选题新颖,具有一定的现实意义和理论意义,立论正确,观点新颖,结构合理,内容充实,计算与分析论证可靠、严密,思路、条理清晰,逻辑严密,重点突出,资料翔实,语言流畅,结论正确合理,格式规范。 能熟练地综合运用所学基础理论和专业知识,具有较强的独立分析问题和解决问题的能力,有较高的学术水平和一定的创新意识。外文资料翻译通顺正确,毕业论文创作全过程的信息化水平较高。答辩时概念清楚,语言表达准确,具备较好的语言表达能力。 2、设计类 按期圆满完成教学计划规定的任务。设计方案具有一定的创新意识,设计说明书完备,设计方案较为科学,计算、实验分析严密、正确,结论合理,数据可靠。艺术类设计版面及其它相应表现手段完整、规范,整体制作效果好。 整个设计过程充分体现出作者科学严谨的工作态度和较强的动手能力。答辩时概念清楚,思维清晰,能正确回答问题。毕业设计创作全过程的信息化水平较高。 三、评优名额和办法 (一)学校根据当年毕业生人数和专业结构情况,确定评优比例(原则上控制在应届本科毕业生人数的3%)。 (二)每届学生的毕业论文(设计)答辩工作结束后,由院系毕业论文(设计)答辩委员会向院系提名推荐校级优秀毕业论文(设计),院系毕业论文(设计)工作委员会应对提名推荐的优秀毕业论文(设计)进行讨论评审,择优推荐。 (三)推荐参评校级优秀毕业论文(设计)的作品,由作者按照校级优秀毕业论文(设计)格式要求(见附件1),缩写至4000字左右。 (四)各院系推荐校级优秀毕业论文(设计)时,须向教务处实践教学科提交如下推荐材料: 1、校级优秀毕业论文(设计)推荐汇总表; 2、校级优秀毕业论文(设计)推荐表; 3、本科毕业论文(设计)开题报告(复印件); 4、本科毕业论文(设计)考核评议书(复印件); 5、优秀毕业论文(设计)缩写文本的打印稿和电子稿。

哈尔滨工业大学(深圳)本科毕业设计(论文)工作实施细则

哈尔滨工业大学(深圳) 本科毕业设计(论文)工作实施细则 毕业设计(论文)是高等学校实现人才培养目标的重要实践性教学环节,是学习、实践、探索和创新的教学过程,是提高和体现本科教育质量的关键环节之一。为规范过程管理,不断提高本科毕业设计(论文)质量,我校在《哈尔滨工业大学(深圳)本科毕业设计(论文)的若干规定》的基础上,针对实施中的具体问题,特制定本细则。 一、毕业设计(论文)各环节工作要求 毕业设计(论文)由选题、开题、中期检查、结题检查(论文评阅)和答辩等环节组成,有关要求如下: (一)毕业设计(论文)选题 1.选题要符合本专业的培养目标及教学要求,研究内容应体现专业理论、知识和技能的应用,使学生在规定时间内得到系统的科研训练。 2.选题应有一定的先进性、实用性和创新性,尽量与工程实践、科学研究、经济发展相结合,体现新知识、新技术、新方法的应用。学生参与科研课题或实际项目,可激发科研兴趣和热情,发挥学生的主观能动性,培养创新意识和能力。 3.贯彻“以学生为本”的人才培养理念,在体现专业培养目标的基础上,鼓励选择与学生就业、深造、兴趣相关的设计题目,激发学生的主动性和创新潜能。 4.题目的深度、难度和工作量要适当,要体现因材施教的原则,

使学生在指导教师的指导下经过努力能在规定时间内完成任务,又留有充分发挥、扩展的空间;要引导学生综合运用所学的知识和技能研究问题、解决问题,注重培养学生的独立工作能力,有适当的阶段性成果。 5.由多个学生共同参加的项目或与研究生协作进行的课题,必须明确每个学生独立完成的工作内容和要求,以保证每人都受到较全面的训练,具有各自的特点(避免若干人合做一个题目)。 6.毕业设计(论文)课题一般由指导教师填写《哈尔滨工业大学(深圳)毕业设计(论文)任务书》(附件1-1,以下简称任务书),说明意义、目的、要求、主要内容和技术指标及进度安排,交学院毕业设计(论文)领导小组审查,通过审查后由组长签字并交由学院备案。 7.学生在外单位进行毕业设计(论文),可由外单位拟定课题,但审题工作需按第6条的规定进行审查和把关,评分标准按学校的规定执行。 8.选题、审题工作应在毕业设计(论文)工作开始前完成。任务书一经确定,原则上指导教师不得随意更改,如因特殊情况确需更改,指导教师须提出书面报告说明变更原因,由学院毕业设计(论文)领导小组审查、批准。 (二)毕业设计(论文)开题 1.由学院组织对每个学生的课题前期准备情况进行开题检查,每组专家至少由三位讲师及讲师以上职称的教师组成。 2.学生在指导教师的指导下撰写《哈尔滨工业大学(深圳)毕业设计(论文)开题报告》(附件2,以下简称开题报告),开题报告字数应在3000字以上,内容包括:课题来源及研究的目的和意

2015哈工大机械类专业本科毕业设计(论文)成绩构成及评分细则

附件2:机械类专业本科毕业设计(论文)成绩构成与评分细则 机电工程学院2014-08-25修订 本科毕业设计(论文)的成绩分优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级,优秀人数不超过本专业学生人数的20%,中等、及格、不及格人数不低于20%。 1.成绩构成 1)毕业设计项目的成绩评分应符合哈尔滨工业大学机电工程学院的《本科毕业设计(论文)全过程、累加式管理细则》。 2)累加式考核的成绩分值和权重如下:立项报告满分10分,占总成绩的10%;中期检查满分10分,占总成绩的10%;结题检查10分,占总成绩的10%;导师评分10分,占总成绩的10%;毕业答辩满分100分,占总成绩的60%。在每个检查环节完成之后,检查小组要根据检查情况及时给出本组学生的成绩,并将成绩和评语录入“毕业设计管理系统”。 2. 评分细则 各个环节的成绩独立评定,具体的评价指标分述如下,量化标准如表1所示。 1)立项报告(10%) 根据学生对项目任务书的理解和项目任务把握,立项报告中国内外研究现状及分析、主要研究内容及方案的阐述,以及立项答辩的表现给出成绩。 2)进展检查(10%) 根据学生毕业论文(设计)工作的前期工作完成情况,研究工作主要进展和阶段性成果,以及答辩表现给出成绩。 3)结题检查(10%) 根据项目的完成情况,设计的水平,图纸质量,是否达到相应类型毕业设计规定要求,毕业论文书写的规范性等情况综合评分。 4)导师评分(10%) 根据学生对待毕业论文(设计)工作的态度、工作纪律、分析问题和解决问题的能力、动手能力和工作任务的完成情况,团队合作精神以及项目报告和论文撰写水平情况综合评分。对在毕业论文(设计)中具有创新精神,作了开拓性工作的学生,在评分中应特殊考虑。

哈尔滨工业大学论文范例(英文版)

Decoupling Scheme of Tracking Loop of Seeker Based on Disturbance Compensation XXXXXX1, XXXXXXX 2, XXXXXXXX 2 (1.XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX; 2XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX) Abstract:To get line-of-sight rate of high-accuracy for guidance, finishing aerial attack and intercept when the missile is controlled by lateral jets which will cause high frequency disturbance to missile attitude, a new decoupling scheme is proposed based on disturbance compensation in this paper. Decoupling-ability, tracking performance and noise rejection ability are analyzed and compared with the two existing method. Simulation and analysis show the effectiveness of the scheme proposed. Keywords:Guidance; Lateral jets; Line-of-sight rate; Decoupling; high-accuracy; compensation Introduction Contemporary military strategy has developed from underlining quantity advantage to technical quality advantage. Precision guided weapon is the main way of physical killing, and perform an important role in informatization local wars [1]-[3]. Precision guidance technology is critical for the precision guided weapon, so it is always studied by experts and researchers from many countries. Seeker is a kind of measuring component in controlling loop of homing guidance [4]. It is required to output information of line-of-sight (LOS for short) rate for guidance. So the precision of its output, LOS rate, affects controlling precision of terminal guidance directly. While a seeker is in the state of tracking, the antenna on it should track the direction of the target. A seeker works on a moving missile. So the disturbance caused by the missile body movement must be separated from the antenna to keep it stable in the inertial space [4]-[5]. The traditional design idea is to use a stabilization loop to attenuate the LOS output caused by body disturbance. We call it traditional multi-loop (TML for short) scheme [4]-[6]. There are also some schemes based on TML scheme, for example, decoupling-loop scheme which changes the position of the loop’s output to improve the decoupling-ability and at the same time have some advantages on design of guidance [7]-[8]. However, it is difficult to decouple disturbance by using the schemes mentioned above. Line-of-sight reconstruction(LOSR for short) scheme, by F.William and Paul Zarchan, can decouple completely in ideal conditions in which the transfer function of the receiver and the gyro are both equal to 1 [9]. In fact, these two conditions can’t be satisfied in the presence of high-frequency disturbance. In modern war, missiles need larger maneuverability to intercept aerial target with high speed and large maneuverability. New types of physical actuators bring high-frequency characteristics to missile movement. The high-frequency characteristics require more effective decoupling method for the seeker. Considering weight and cost, the open-loop gain can’t be too high while the time constant of the servo motor and the gyro fixed on the antenna can’t be too small. These restrictions limit further enhance of decoupling-ability. The existing schemes can only reject disturbance in low frequency segment and very high frequency segment effectively. In the frequency segment which missile moving disturbance can actually reach, decoupling-ability of seekers becomes weaker when missile movement frequency turns high. In fact, missile disturbance is able to be measured. Gyro fixed on missile for guidance and attitude

(光学工程方向)本科生培养方案 - 哈尔滨工业大学

光电信息科学与工程专业(光学工程方向)本科生培养方案 一、培养目标 本专业培养具有较高思想道德、文化修养、敬业精神和社会责任感,具有健康的体魄和良好的心理素质,具备光电信息科学与工程方面知识和能力的宽基础、高素质、具有创新意识和实践能力的创新型人才。本专业学生应在光电信息科学与工程领域各研究方向上具有宽厚的理论基础、扎实的专业基础知识、熟练的实验技能,并具有综合运用光电科学理论和技术分析解决工程问题的基本能力,能从事光电信息技术方向的研究、设计、制造及新产品、新技术、新工艺的研究与开发等工作。 二、培养要求 本专业学生主要学习光电信息科学与工程的基本理论和基本知识,接受光电信息系统分析、设计和研究方法等方面的基本训练,具有研究、设计、开发、集成及应用光电信息系统的基本能力,培养学生具备光电信息学科的研究和工程技术研发,以及产品的设计、生产、销售和服务或工程项目的施工、运行和维护能力。本专业特别注重培养学生终生学习和在工程实践中学习的能力,使学生具有工程科技创新和创业的意识。本专业学生毕业后能在光电信息科学与工程相关领域从事研究、设计、开发、应用和管理工作。本专业在学习过程中接受工程技术基础、科学研究等多方面综合能力的训练,培养过程体现信息产业高速发展、学科交叉的趋势。 毕业生应具备以下几方面的知识和能力: 1.具有良好的工程职业道德、追求卓越的态度、强烈的爱国敬业精神、社会责任感和丰富的人文科学素养; 2.具有从事工程工作所需的数学和其他相关的自然科学知识以及一定的经济管理知识; 3.具有良好的质量、环境、职业健康、安全和服务意识; 4.掌握扎实的工程基础知识和本专业的基本理论知识,熟悉本专业领域内1~2个专业方向或有关方面的专业知识,了解本专业的学科前沿和发展趋势; 5.具备综合运用所学基础理论和专业知识分析并解决工程实际问题的能力,具有一定计算机相关知识和较强的计算机应用能力; 6.具有较强的创新意识和进行光电信息系统分析、设计、开发以及系统运行和维护的初步能力,具有较强的实践和动手能力; 7.具有自主获取知识能力,了解本专业领域的技术标准和相关行业的政策、法律和法规,具有较强的自学能力、分析能力和鉴别能力; 8.具有较好的组织管理能力、较强的交流沟通、环境适应和团队合作的能力; 9.具有一定的国际视野和跨文化环境下的交流竞争和合作的初步能力,掌握一门外国语,具有较好的听、说、读、写能力,能较顺利地阅读本专业的外文书籍和资料。 三、主干学科 光学工程。

哈尔滨工业大学本科毕业设计开题报告

毕业设计(论文)开题报告 题目:基于飞轮摩擦观测器设计的卫星姿态控制方法研究 专业飞行器设计与工程 学生解延浩 学号1111820131 指导教师吴宝林 日期2015年3月13日

1.课题来源及研究的目的和意义 对于要求三轴稳定的小卫星姿态控制系统,当前主要有喷气、反作用飞轮和力矩陀螺三种控制方式。而其中,反作用飞轮由于具有不消耗推进剂、控制精度高、系统简单灵活可靠并且可以实现整星零动量等优点,而得到广泛的运用。但在转速较低时,由于摩擦力矩的存在,尤其是在转速过零时摩擦力的大小、方向均产生突变,导致反作用轮的输入信号和输出力矩间的线性关系被严重破坏。并且由于静摩擦力明显大于滑动摩擦和粘性摩擦,飞轮在转速较小时会出现最大摩擦力矩大于电机输出力矩的情况,进而陷入有输入无输出的死区,使卫星姿态限于无控状态。随着飞轮电机的输入不断增大,在突破死区时又会由于摩擦力突变会产生较大的扰动,大大限制了该方案的实际应用。因此,如何改善反作用飞轮的低速摩擦性能成为了提高飞轮姿态控制精度的关键课题。 2.国内外在该方向的研究现状及分析 [3]-[5]等小卫星姿态控 对比当前的国内外主要的诸如自适应[1]、变结构[2]、H ∞ 制系统,虽然在精度、稳定性和机动能力上都已达到了较佳的性能,但针对于反作用飞轮的低速摩擦补偿却研究不多,也尚未有较为有效可靠的方案。当前对于低速摩擦补偿,国内外学者主要提出了以下方式:(1)直接补偿:将摩擦力都视作库伦摩擦,并根据库伦摩擦力模型,在飞轮输入信号上叠加一个与转速同向的偏置信号,用以抵消摩擦力。这样虽然可以改善一部分飞轮性能,但由于模型的不精确而且所受摩擦力不全是库伦摩擦,导致在反作用飞轮转速过零时补偿效果减弱甚至失效;(2)变增益[6]-[8]:在低速过零时提高飞轮转速的反馈增益,即提高了系统转速跟踪的精度,但过高的反馈增益会导致系统能耗增加而且削弱系统稳定性甚至产生极限环振荡现象;(3)高频线性化[9]:当反作用轮转速低于某个阈值时,将高频正弦震颤信号叠加进输入信号中,使原本不连续的摩擦特性得到了较好的线性化,但此方法受限于附加的高频震颤信号和飞轮的摩擦频率特性。(4)变结构控制[10]-[16]:将摩擦力在飞轮过零时的突变视作模型的不确定性,并假设不确定上界已知。这种方式虽然有效,但可能导致较大的震颤和控制量,故仍具有一定的保守型和改进空间。 3.主要研究内容 本文对比了现有的摩擦补偿方案,决定设计摩擦补偿观测器,并采用变结构控制的方式,使系统按照预定“滑动模态”的状态轨迹运动,改善飞轮的低速摩擦性能。结合现有的知识技能,需要进一步研究的内容主要包括:

哈尔滨工业大学本科优秀毕业设计(论文)评选 - 信息与机电工程学院

信息与机电工程学院 关于评选本科优秀毕业设计的实施办法 (试行) 从学院人才培养规格出发,鼓励学生进行毕业设计。为营造创新精神和实践能力的学术氛围,不断提高我院本科生毕业设计质量,学院决定每年在应届本科毕业生中评选院级优秀毕业设计,进行表彰和奖励。 为规范管理,特制定本办法如下: 一、评选对象 从事毕业设计而非论文的全日制应届本科毕业生。 二、评选条件 1、毕业设计工作要求学生在指导教师的指导下独立完成,符合学校关于毕业设 计工作的相关规定,总成绩为优。 2、要求设计合理、理论分析与计算正确、实验数据准确可靠,体现较强的实际 动手能力、综合分析能力和计算机应用能力以及创新精神。 3、答辩前,学生必须事先准备好自己的毕业设计,给参加答辩的老师来进行演 示。对不能提供演示的毕业设计,成绩不能为优,不能参选。 4、参选的毕业设计成果,最终要留存学院实验中心。 三、评选办法及时间安排 1、优秀毕业设计的评选工作在答辩工作结束后一周内进行。 2、根据当年完成毕业设计数的5%,确定各专业的申报数。 3、申报材料汇总后,学院将组织有关专家和教师进行“大组”答辩,评出院级 优秀毕业设计。 4、评选出的优秀设计要在学院网站上公示一周,公示后无争议的给予学院优秀 毕业设计称号。 四、申报材料 1、各专业推荐申报校级本科优秀毕业设计汇总表。 2、一套毕业设计资料(按要求装订)及毕业设计电子文档。

3、毕业设计成绩评定表。 4、学院优秀毕业设计申报表。 五、奖励办法 1、学院将对获得优秀毕业设计的学生及指导教师颁发荣誉证书,并对指导教师给予500元奖励。 2、被学院认定为优秀设计的,优先向学校推荐进行校级优秀毕业设计(论文)的评选,最终评选为校级优秀毕业设计(论文)的,还获得学校给与的奖励。 信息与机电工程学院 2009-11-10

大学本科毕业论文、毕业设计

山东大学本科毕业论文、毕业设计 工作管理条例(试行) 毕业论文、毕业设计教学过程是高等学校实现本科培养目标要求的重要培养阶段。毕业论文、毕业设计是在大学期间学生毕业前的最后学习阶段,是学习深化和提高的重要过程;是学生运用已学过知识的一次全面总结和综合训练;是学生素质与能力培养效果的全面检验;是对学生的毕业及学位资格进行认证的重要依据;是衡量教育质量和办学效益的重要评价内容。因此,搞好比业论文、毕业设计工作,对全面提高教学质量具有重要意义。为了加强对毕业论文、毕业设计工作的规范化管理,根据教育部有关规定和本科专业培养计划的要求,结合我校实际情况,特制定本条例。 本条例适用于全日制本科生毕业论文、毕业设计,全日制专科生毕业论文、毕业设计亦可参照执行。 一、目的和要求 (一)目的 毕业论文是高等学校的应届毕业生在毕业前所撰写的学位论文,表明作者在科学研究工作中取得的新成果和新见解,反映作者具有的科研能力和学识水平。毕业设计是高等学校技术科学与工程技术专业的应届毕业生在毕业前接受课题任务,进行实践的过程及取得的成果。毕业论文、毕业设计的目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能,提高分析和解决实际问题的能力,使学生在知识、能力素质方面得到综合训练、转化和提高。 (二)要求 各院(部)要加强对毕业论文、毕业设计工作的领导。在毕业论文、毕业设计工作中,要认真贯穿“三个结合”的原则:理论与实践相结合,教学与科研、生产相结合,教育与国民经济建设相结合。通过三个结合,实现毕业论文、毕业设计的教学、教育功能和社会功能。按照高等学校人才培养目标和毕业论文、毕业设计工作教学目标的基本要求,重视学生多学科的理论、知识和技能等综合运用能力的实际训练,加强学生创新意识和创造能力的培养,不断提高毕业论文、毕业设计质量、人才培养质量及教学管理工作水平。 搞好毕业论文、毕业设计工作的关键在于指导教师。各院(部)要采取有效措施,加强指导教师队伍的建设,按要求选配好指导教师,并充分发挥指导教师的作用。要加强对学生毕业论文、毕业设计的选题、指导、答辩、成绩评定等各个环节的质量检查,切实保证毕业论文、毕业设计的质量。 除医学类部分专业(如临床医学、口腔医学、护理学等专业)外,其余专业都要进行毕业论文、毕业设计工作。 二、进程安排

优秀毕业设计(论文)摘要格式样稿

(空一行) 基于SOPC测量仪器的设计与实现------三号黑体 (空一行) 电子信息工程系------小四宋体 五号黑体学生:魏坤导师:肖庆高-----小四宋体 摘要:NdFeB 随着电子测试技术的不断发展,测试技术正向自动化、智能化、数字化和网络化的方向发展。其中数字存储示波器作为测试技术的重要工具而被广泛适用于各个领域,同模拟示波器相比具有许多优点,并有逐步取代传统模拟示波器的趋势。本课题所设计的数字存储示波器基于SOPC技术,采用大屏幕液晶显示操作为终端,有采样系统、中央处理系统、显示系统、用户交互系统等多个模块组成。--------五号宋体(300字左右) 关键词:SOPC 数字存储示波器 FPGA 液晶显示器------五号宋体 五号黑体 一、数字存储示波器的关键技术-----四号宋体加粗 数据采集的速度直接决定了数字示波器的性能,所以提高数字示波器的关键性问题就是提高采样率。采样率主要受AD转换速率、各组成单元电路的延迟和存储器的速度影响,AD转换速度越高,硬件电路的延迟对系统的影响越大。因此本系统中对硬件电路是虚的调整是一个重要内容。-----小四宋体 ? ????????????????? 总字数在3000字左右之间 五号宋体加粗(10个左右) 五号宋体 参考文献: [1] .《基于QUARTUS Ⅱ的FPGA/CPLD数字系统设计实例》.电子工业出版社 [2] 丁玉美等著.《数字信号处理》.西安电子科技大学出版社 [3] 褚振勇等著.《FPGA设计及应用(第二版)》.西安电子科技大学出版社 [4] 胡广书等著.《数字信号处理—理论、算法与实现》.清华大学出版社 [5] 张贤达等著.《现代信号处理(第二版)》.清华大学出版社 [6] 刘益成等著.《数字信号处理》.电子工业出版社 [7] 谢德芳编著.《数字信号处理》.北京科学出版社 [8] 王传新编著.《FPGA设计基础》.高等教育出版社

哈工大毕业设计

摘要 随着建筑行业管理体制改革的不断深化,以工程项目管理为核心的建筑企业生产经营体制已经基本形成.其中,对进度控制的研究更是如火如荼。工程进度主要考虑工期,此外还包括工作量,资源的消耗量等的因素。这也是本论文的重点。 进度控制时确保工期不表和经济效益的必要途径,同时也与质量控制和成本控制有着不可分割的关系。因此,对施工项目进行进度控制有着重要的意义。 在本设计中本人以西宁市第一中学综合教学楼为例,根据实际施工条件,综合运用大学四年所学的有关理论知识,对该工程土建施工的整个过程进行规划,尤其对工程进度进行了较为深入的探讨,并在工期优化方面用科学的方法进行了一些尝试。同时,在主要分部分项工程施工方案方面学习了新技术新材料的应用,还在质量控制方面提出了自己的想法。在设计过程中,本人先对整个工程作了总体的规划,包括项目组织机构、施工方案、施工机械器具的选择及材料数量。接着对工程质量和成本规划进行设计,并相应提出自己的见解。在设计工程进度时,用网络图和进度图来表示工程的进度计划。此外,还对工程安全环境保护及文明施工进行了阐述。关键词工程项目;进度控制;进度计划

Abstract W i t h t h e co n s t r u ct i on i n d us t r y,t h e c o nt i n u o us d e e p en i n g o f r e f o rm o f t h e m a n a ge m e n t s ys t e m, p r o j e ct m a n a ge m e nt a s t h e c o r e o f t h e bu i l d i n g e n t e r p r i s e p ro d u ct i on a n d m a n a ge m e n t s ys t e m h a s b e e n b as i c a l l y f o r m e d.Am o n g t h e m, t o c o nt r ol t h e p r o gr e s s o f t h e r e s e a r c h i s i n f ul l s wi n g.T i m e t o c on s i d e r t h e p ro gr e s s o f m a j o r p ro j e c t s, i n ad d i t i o n t o t h e w o r kl o a d,r e so u r c e c o ns um p t i on,a nd ot h e r f a ct o r s.T hi s i s al s o t h e f o c u s o f t hi s p a p e r. T i m e c o nt r o l t o e ns u r e t h a t p r o gr e s s w a s n ot n e c e ss a r y a n d c os t-e f f e c t i v e w a y,b u t a l so wi t h t h e q u al i t y c o n t ro l an d c os t co n t ro l a r e i n ex t ri c a b l y r e l at e d. Th e r e f o r e, t h e p ro gr e s s o f t h e c o ns t ru c t i o n p ro j e c t c o nt r o l i s o f i m p o r t an t s i gn i fi c a n c e. I a m i n t h e d es i gn o f X i n i n g C i t y t o t h e fi r s t c om p r e h e ns i v e s e c on d a r y s c h o ol bu i l d i n gs a s a n ex a m p l e, a c c o r di n g t o t h e a ct u a l c o ns t ru c t i o n c o n di t i o n s,t h e i nt e gr a t e d u s e o f t h e U ni v e r s i t y o f f o u r ye a r s b y t h e r e l e v a nt t h e o r e t i c a l k n o wl e d ge,t h e ci v i l e n gi n e e ri n g c o ns t ru c t i o n p ro j e c t s t h ro u gh o ut t h e pl a n ni n g p r o c e s s,p a rt i c ul a r l y on t h e p r o gr e s s o f w o rk s c a r r i ed o ut A m o r e i n-d e pt h di s cu s s i o ns a n d op t i m i z at i o n i n t h e p e ri o d wi t h a s c i e nt i fi c a p p r o a c h t o a n um b e r o f a t t e m p t s.At t h e s a m e t i m e,i n t h e m ai n p a r t o f t h e c o ns t ru c t i o n p ro gr a m m e o f l e a r n i n g a n e w t e c h n ol o g y a p p l i c a t i o n o f n e w m at e r i a l s, qu a l i t y c o n t r ol i s a l s o p r o po s e d t h e i r ow n i d e as.In t h e d es i gn p ro c e s s, I f i r s t m a d e t h e wh o l e p r oj e c t o v e r a l l pl a n ni n g,i n cl u di n g p ro j e c t o r ga n i z at i o n,c on s t r u c t i o n pl a n,c on s t r u c t i o n m a c hi n e r y a n d e q ui pm e n t an d t h e c h oi c e o f m a t e r i al nu m b e r. T h e n t h e p r oj e c t qu a l i t y a n d c o st o f pl a n ni n g t h e d e s i gn a n d p ut f o r w a r d t h e i r o w n vi e w s. D e si gn w o r ks i n p r o gr e s s, a n d p r o gr e s s w i t h n e t w o rk pl a ns t o s h o w t h e p r o gr e s s o f t h e wo r k s p ro gr a m m e.In a d di t i o n, e n vi r on m e nt a l p r ot e c t i o n a n d s a f e t y o f t h e w o r ks c a r r i e d o u t o n t h e c o ns t ru c t i o n o f c i v i l i z at i o n. K e yw o rd s p r o j e ct s p r o gr e s s o f c o nt r ol s c h e d ul e

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