四轴飞行器拥有四个旋翼,属于多旋翼直升机。四轴飞行器具有四个成对称分布的旋翼。它通过控制四个旋翼的旋转速度而非机械结构来实现各种飞行动作。四轴飞行器具有成本低、机体结构简单、没有机械结构、飞行稳定性好、重量轻、有利于小型化无人化等特点。因此可以应用在人无法到达的一些复杂环境之中。目前四旋翼飞行器等多旋翼飞行器已经在很多行业比如航空拍摄、遥感勘测、实时监控、军事侦察、喷洒农药中得到了广泛的应用,并已经形成了相关产业。四旋翼飞行器具有非线性控制、控制量多、飞行姿态控制过程复杂等特性。本课题基于实现四轴飞行器低成本小型化通用化的思路,通过研究剖析四旋翼飞行器飞行的原理,根据其数学模型和控制系统的功能要求,在MCU上实现了四旋翼飞行器的姿态数据的获取、飞行姿态解算以及飞行姿态控制。本课题硬件上采用stm32系列STM32F103C8T632位处理器作为主控制器负责分析处理数据,根据姿态运算结果,输出电机控制信号;主要使用惯性测量单元MPU-6050等传感器模块用于姿态信息的检测;采用场效应管驱动电路来驱动空心杯电机;蓝牙模块负责和上位机进行通信以实时采集飞行数据便于分析测试。整个软硬件系统均基于模块化设计的思想。各传感器采集飞行器的传感器数据都使用通用数字接口和MCU进行数据交换和通信。软件上,编写飞行姿态控制软件,在stm32单片机上实现了四元数法和卡尔曼滤波算法,解算出飞行器正确的姿态角,并使用PID控制进行姿态角的闭环控制,稳定飞行姿态。实验结果表明,本课题设计的四轴飞行器能够较好的自主达到稳定飞行状态,抗扰动能力强。飞行姿态控制算法完全实现了使四旋翼飞行器能在室内平稳飞行的控制要求。
上传时间: 2022-07-17
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本文首先介绍了无刷直流电机的结构和工作原理,然后论述了无刷直流电机的控制技术和策略。为了验证控制算法和控制策略的合理性,在分析无刷直流电机(BLDC)数学模型的基础上,提出了一种无刷直流电机控制系统仿真建模的方法。本文在Matlab/Simulink环境下,构建了无刷直流电机系统的仿真模型,并详细介绍了控制系统的各个子模块。该系统采用双闭环控制:速度环采用离散PID控制,根据滞环电流跟踪型PWM逆变器原理实现电流控制。在建立仿真模型的基础上,本论文对模型进行了仿真。观察电机的相电流、反电动势、转速、输出电磁转矩等参数,并进行了分析。仿真和试验结果与理论分析一致,验证了该方法的合理性和有效性。该仿真模型适用于验证其他控制算法的合理性,并且为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。关键词:无刷直流电机;建模;仿真;电流滞环;Matlab
上传时间: 2022-07-18
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温度是工业中极为常见的参数,几乎所有的工业系统中都有对温度比较严格甚至非常严格的要求,因此温度的控制在工业控制过程中占用很重要的地位。本文所选电阻炉模型是工业生产中十分常见的系统,同时也是一个具有非线性滞后性、惯性、不确定性等特点的被控对象。传统PID控制具有结构简单,参数调整方便等优点,所以应用十分广泛,但传统PID控制效果的好坏是基于对象数学模型建立的准确与否,所以对于像电阻炉这种对象模型复杂和难以确定精确模型的控制系统,就存在很大的局限性。因此会直接影响到系统的控制效果,达不到工艺要求。随着智能控制的发展,以模糊控制为基础的模糊PID控制发展日益完善,并且在温度控制中取得了比较好的控制效果。本设计以电阻炉为控制对象,以常规PID控制算法和模糊PID控制算法为理论依据分别对电阻炉进行温度控制。运用MATLAB软件仿真控制过程,通过在控制过程中不断改变普通PID控制器以及模糊PID控制器的三个参数来达到温度控制的目的。我们通过仿真结果可以看出,模糊PID控制无论在响应的快速性、抑制系统超调量,还是在抗干扰方面都具有比常规PID控制更好的优越性。本论文以实际对象进行控制,起到了良好的控制效果,对现实也具有一定的借鉴意义。
上传时间: 2022-07-18
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磁悬浮技术具有无摩擦、无磨损、无需润滑以及寿命较长等一系列优点,在能源、交通、航空航天、机械工业和生命科学等高科技领域有着广泛的应用背景。随着磁悬浮技术的广泛应用,对磁悬浮系统的控制已成为首要问题。本设计以PID控制为原理,设计出PID控制器对磁悬浮系统进行控制。在分析磁悬浮系统构成及工作原理的基础上,建立磁悬浮控制系统的数学模型,并以此为研究对象,设计了PID控制器,确定控制方案,运用MATLAB软件进行仿真,得出较好的控制参数,并对磁悬浮控制系统进行实时控制,验证控制参数。最后,本设计对以后研究工作的重点进行了思考,提出了自己的见解。PID控制器自产生以来,一直是工业生产过程中应用最广、也是最成熟的控制器。目前大多数工业控制器都是PID控制器或其改进型。尽管在控制领域,各种新型控制器不断涌现,但PID控制器还是以其结构简单、易实现、鲁棒性强等优点,处于主导地位。
上传时间: 2022-07-19
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高频化、高功率密度和高效率,是DC/DC变换器的发展趋势。传统的硬开关变换器限制了开关频率和功率密度的提高。移相全桥PWNZVSDC/DC变换器可以实现主开关管的ZVS,但滞后桥臂实现ZVS的负载范围较小:整流二极管存在反向恢复问题,不利于效率的提高;输入电压较高时,变换器效率较低,不适合输入电压高和有掉电维持时间限制的高性能开关电源。LLC串联谐振DC/DC变换器是直流变换器研究领域的热点,可以较好的解决移相全桥PWMZVSDC/DC变换器存在的缺点。但该变换器工作过程较为复杂,难于设计和控制,目前尚处于研究阶段。本文以LLC串联谐振全桥DC/DC变换器作为研究内容。以下是本文的主要研究工作:对LLC串联谐振全桥DC/DC变换器的工作原理进行了详细研究,利用基频分量近似法建立了变换器的数学模型,确定了主开关管实现ZVS的条件,推导了边界负载条件和边界频率,确定了变换器的稳态工作区域,推导了输入,输出电压和开关频率以及负载的关系。仿真结果证明了理论分析的正确性。采用扩展描述函数法建立了变换器在开关频率变化时的小信号模型,在小信号模型的基础上分析了系统的稳定性,根据动态性能的要求设计了控制器。仿真结果证明了理论分析的正确性。讨论了一台500m实验样机的主电路和控制电路设计问题,给出了设计步骤,可以给实际装置的设计提供参考。最后给出了实验波形和实验数据。实验结果验证了理论分析的正确性。
上传时间: 2022-07-21
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四旋翼无人直升机由于其飞行控制相对容易,安全性也得到了较大的改善,越来越受到研究人员的关注。而四旋翼无人直升机的飞行控制系统是四旋翼无人直升机至关重要的组成部分,它决定了四旋翼无人直升机飞行性能的优劣。本课题围绕四旋翼无人直升机的自主飞行控制问题,以遥控航模为飞行平台,设计飞行控制系统的总体方案,建立其动力学数学模型;在此基础上,完成了以TMS320F2812为核心的飞行控制系统的软硬件设计,包括器件选型、硬件电路设计、模块化软件设计,并做了大量调试工作,基本解决了设计中存在的问题。同时初步研究了四旋翼无人直升机自主飞行控制方案的设计,为以后执行更复杂的任务例如定点飞行、避障和多机协调飞行等打下一定的基础。建立完善的四旋翼无人直升机飞行控制系统平台,将有助于进一步拓展对四旋翼无人直升机飞行导航、控制算法和控制系统开发等方面的研究,为未来进一步研究开发满足不同条件的新型的多用途无人机打下坚实的基础。
上传时间: 2022-07-23
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无刷直流电机是是永磁电机的一种,如果换个角度看,它将是一个非线性、多变量的集成系统与微电子元器件、电力电子元器件有着精密联系,无刷直流电机正是伴随前两者出现的。无刷直流电动机优点很多,跟交流电动机一样,基本结构简单、工作运行可靠、维护修理方便等一系列优点都具备,而又与交流电动机的许多特性相似,如其工作运行效率高、没有励磁损耗以及调节速度的性能好等,故广泛应用于当今国民经济的各个领域,中小功率的调速系统正逐步被无刷直流电机调速系统所取代。无刷直流电机的关键技术之一是控制策略。本文采用双闭环调速控制系统,实现转速的抗干扰调节,使得无刷直流电机在稳态时无静差。文章详细介绍了无刷直流电机的基本结构、运行工作原理、研究目的和应用状况,建立简单的无刷直流电机数学模型,并利用强大的仿真平台,建立控制系统的仿真模型,对无刷直流电动机速度闭环控制系统进行仿真。通过对模型仿真,结果清楚的显示:该控制模型工作运行可靠、平稳,没有什么波动,具有良好的静、动态特性。
上传时间: 2022-07-24
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剑桥经典数学科学书籍系列----黑洞模型
上传时间: 2014-01-21
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copua是金融数学计算中的一类新模型。本代码提供了最常用的copula模型,如clayton等中的参数估计等内容
上传时间: 2013-12-10
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上传时间: 2015-06-27
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