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[发明专利]基于液晶的小型式二维光束捷变扫描仪的设计方法-CN202211011247.4在审
发明人：王春阳;王子硕;梁书宁;刘雪莲;肖博 -专利权人：西安工业大学
申请日： 2022-08-23 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： G02F1/29 文献下载
摘要：本发明属于液晶光电子器件技术领域，主要涉及一种基于液晶的小型式光束捷变扫描仪设计方法。本发明设计的光束捷变扫描仪体积小、灵活性高，能够实现光束在不同偏转角度的捷变，可以根据用户需求自行设定光束扫描轨迹，可应用于激光雷达、空间光通信、地形测绘、缺陷检测等领域。本发明采用的步骤为：首先设计了光束捷变偏转模块，通过电控的方式改变液晶分子的双折射率，进而改变入射光的相位延迟量，使光束在空域内捷变指向；其次根据液晶分子指向矢计算出光束捷变模块的相位延迟量，对模块进行标定，得到最优衍射效率对应的驱动电压；然后利用二级放大技术增加扫描角度与扫描数量；最后，通过交叉耦合级联的方式实现二维激光光束捷变扫描。
基于液晶型式二维光束扫描仪设计方法

[发明专利]大角度液晶光学相控阵粗精两级同步调控系统的设计方法-CN202210788756.1在审
发明人：王春阳;王子硕;刘雪莲;梁书宁;肖博 -专利权人：西安工业大学
申请日： 2022-07-06 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： G02F1/1335 文献下载
摘要：本发明提供一种大角度液晶光学相控阵粗精两级同步调控模块的设计方法。步骤为：首先，构建大角度粗调控子模块，利用级联式液晶偏振光栅实现大角度光束指向；其次，设计基于液晶空间光调制器的精调控子模块，利用分数阶控制器补偿粗调控模块的光束指向误差；然后，开发图像处理子模块，实现粗精两级闭环调控；最后，设计同步调控模块，利用局部变量和全局变量实现变量在各个子模块之间传输，同时采用平铺逻辑结构和列队机制进一步保证模块的同步运行。本发明构建的基于LabVIEW的液晶偏振光栅与液晶空间光调制器同步调控系统，能够有效改善系统的动态响应特性，增强系统的鲁棒性，实现大角度、高精度、强鲁棒、快速的光束指向。
角度液晶光学相控阵两级同步调控系统设计方法

[发明专利]一种分数阶三步法控制器及其鲁棒参数整定方法-CN202210739151.3在审
发明人：王春阳;王子硕;刘雪莲;梁书宁;肖博 -专利权人：西安工业大学
申请日： 2022-06-28 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明为一种分数阶三步法控制器及其鲁棒参数整定方法，其克服了现有技术存在的动态跟踪性能差，扰动抑制能力低的问题。本发明能提升液晶空间光调制器光束调控系统的动态响应性能，增强控制系统的鲁棒性。本发明首先包括设计分数阶三步法控制器，设计类稳态控制率，使系统快速达到稳定状态；设计分数阶参考动态前馈控制率，提升系统的动态响应性能；设计分数阶误差反馈控制率，增强系统的扰动抑制能力。在控制器的基础上，给出的鲁棒参数整定方法是将分数阶三步法的总控制率带入到分数阶模型中，得到分数阶闭环系统的误差方程，最后以H∞为性能指标，以线性矩阵不等式为约束，利用量子布谷鸟优化得到鲁棒分数阶控制器参数。
一种分数步法控制器及其参数方法

[发明专利]基于多新息NESTEROV加速梯度下降方法的ARX模型参数辨识方法-CN202210547150.9在审
发明人：肖博;梁书宁;王春阳;王子硕;王琳;张旭;夏超翔 -专利权人：西安工业大学
申请日： 2022-05-19 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多新息NESTEROV加速梯度下降方法的ARX模型参数辨识方法。包括以下步骤：首先，在随机梯度下降参数辨识的基础上，将动量项引入参数更新及梯度计算中，提高了算法的收敛速度。其次，将包含动量项的NESTEROV加速算法从单新息参数辨识扩展为多新息参数辨识，利用多新息充分利用数据的特性，提高了算法的辨识精度即抗噪声抗异常数据的能力。最后，通过算法的迭代得到最终的参数辨识结果。本发明有效的解决了传统的随机梯度下降参数辨识方法的梯度下降收敛速度慢，对噪声及异常数据干扰敏感的问题，加快了参数辨识的收敛速度，提高参数辨识精度以及提高了算法抗噪声及异常数据的能力。
基于多新息 nesterov 加速梯度下降方法 arx 模型参数辨识

[发明专利]一种基于液晶相控阵的光束偏转系统分数阶建模方法-CN202210287990.6在审
发明人：王春阳;王子硕;刘雪莲;肖博;梁书宁 -专利权人：西安工业大学
申请日： 2022-03-23 - 公布日： 2022-06-28 - 主分类号： G02F1/133 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于液晶相控阵的光束偏转系统分数阶建模方法。包括以下步骤：首先，将液晶分子的整数阶本构方程改写为分数阶本构方程，然后，利用吉布斯自由能方程描述液晶分子指向矢在电场力作用下的分布，通过数值平均法，建立了液晶相控阵中液晶分子的分数阶本构方程。其次，采用线性拟合的方法得到了液晶相控阵相位差‑驱动电压‑液晶分子倾斜角三者之间的对应关系。最后，结合液晶相控阵光束调控机理，建立了液晶相控阵光束偏转系统的分数阶模型，并采用Legendre小波积分运算矩阵方法对分数阶模型参数进行辨识。本发明的方法能够精准表征光束的动态变化过程，可用于液晶相控阵光束偏转控制策略研究，实现光束快速、精准、稳定指向。
一种基于液晶相控阵光束偏转系统分数建模方法

[发明专利]一种级联式液晶偏振光栅衍射效率的计算方法-CN202210132900.6在审
发明人：肖博;王春阳;刘雪莲;王子硕;梁书宁 -专利权人：西安工业大学
申请日： 2022-02-14 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： G02F1/1337 文献下载
摘要：本发明公开了一种级联式液晶偏振光栅衍射效率的计算方法。包括以下步骤：首先，利用线性函数表征出不同位置，不同电压对应的液晶偏振光栅的液晶分子倾斜角，并推导出光束倾斜入射下，液晶偏振光栅随电压变化的相位延迟量。其次，建立液晶偏振光栅的光束传播矩阵；最后，通过矢量衍射理论，计算出单个液晶偏振光栅的傅里叶变换系数和级联式液晶偏振光栅的傅里叶变换系数，通过系数之比得到液晶偏振光栅的最优衍射效率和对应的最优工作电压；本发明可以精准计算出系统在不同偏转角度下的最优衍射效率和对应的液晶偏振光栅工作电压，避免了繁琐的电压标定过程，并且，本发明还可以应用于其他级联方式的液晶偏振光栅光束偏转系统，为分析系统衍射效率提供了便利。
一种级联液晶偏振光栅衍射效率计算方法

[发明专利]空间飞行器的固定时间无退绕姿态控制方法-CN202111068565.X在审
发明人：王增;陶玙;王春阳;刘长杰;王子硕;梁书宁 -专利权人：西安工业大学
申请日： 2021-09-13 - 公布日： 2021-12-31 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：本发明为一种空间飞行器的固定时间无退绕姿态控制方法，其克服了现有技术中存在的空间飞行器的退绕问题，提供一种无退绕问题的固定时间鲁棒姿态控制方法，降低姿态控制的能耗，提高姿态控制的控制精度。本发明包括以下步骤：步骤1，基于单位四元数法，考虑外部干扰力矩，建立刚体空间飞行器的姿态跟踪控制模型：其中，(qv,q4)∈R3×R代表单位四元数描述的空间飞行器本体相对于惯性坐标系的方位，相互之间满足步骤2，设计无退绕问题的固定时间鲁棒姿态控制器，并进行稳定性分析。
空间飞行器固定时间无退绕姿态控制方法

[发明专利]基于Legendre小波的分数阶非线性时滞系统参数估计方法-CN202110778001.9在审
发明人：王春阳;王子硕;梁书宁;王增 -专利权人：西安工业大学
申请日： 2021-07-09 - 公布日： 2021-10-08 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及基于Legendre小波的分数阶非线性时滞系统参数估计方法，包括以下步骤：首先，建立Legendre小波的积分运算矩阵和时滞运算矩阵。其次，将分数阶非线性时滞微分方程转换为Legendre小波积分方程，利用最小二乘法估计模型参数，最后通过循环嵌套法辨识分数阶次和时滞系数。当系统受到噪声污染时，可以利用小波分解和重构算法对信号进行预处理，将信号中的噪声分离，提高参数估计精度。本发明将小波积分运算矩阵方法扩展到了分数阶非线性时滞系统当中，避免了传统积分运算方法在代数方程求解时存在的初始状态依赖和辨识结果随机性的问题。
基于 legendre 分数非线性系统参数估计方法

[发明专利]基于扩张状态观测器的光电稳瞄平台三步线性控制方法-CN202010961414.6在审
发明人：王春阳;王子硕;刘雪莲;梁书宁;王增 -专利权人：西安工业大学
申请日： 2020-09-14 - 公布日： 2021-01-29 - 主分类号： G05B11/42 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于扩张状态观测器的光电稳瞄平台三步线性控制方法，其克服了现有技术中光电稳瞄平台稳定性差、目标跟踪速度慢、干扰影响大，算法无法工程化应用的问题。本发明包括以下步骤：首先，建立光电稳瞄平台的状态空间模型。其次，引入类稳态控制率，使系统在平衡点处保持稳定。然后，引入参考动态前馈控制率，增强系统的动态跟踪性能。接着引入状态反馈控制率，进一步减小稳态误差，提高系统动态特性。最后，结合扩张状态控制器，使系统具有更好的鲁棒性和稳定性。
基于扩张状态观测器光电平台线性控制方法

[发明专利]基于Legendre小波多分辨率分析的分数阶系统辨识方法-CN202010526968.3在审
发明人：王春阳;杨晓策;牛启凤;王子硕;梁书宁 -专利权人：西安工业大学
申请日： 2020-06-11 - 公布日： 2020-10-09 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于Legendre小波多分辨率分析的分数阶系统辨识方法。包括以下步骤：首先，在[0,1]区间上选取Legendre小波阶次。其次，利用块脉冲函数积分矩阵推导出Legendre小波积分的运算矩阵，然后将系统输入和输出信号以Legendre小波的形式进行展开，利用小波多分率分析特性，不断分解输出信号，舍弃高频信息，减小数据长度，最后，采用最小二乘法，以IAE指标作为目标函数，通过循环分数阶积分的形式，求解系统参数及阶次。本发明有效的解决了传统的Legendre小波积分运算矩阵辨识方法的单维度、高阶次和多系数，所导致的参数估计慢、无法辨识噪声污染系统问题，加快了系统辨识速度，降低了噪声对辨识精度的影响。
基于 legendre 小波多分辨率分析分数系统辨识方法

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