针对四轴飞行器飞行性能不稳定和惯性测量单元(IMU)易受干扰、存在漂移等问题,利用惯性传感器MPU6050采集实时数据,以经典互补滤波为基础,提出一种可以自适应补偿系数的互补滤波算法,该算法在低通滤波环节加入PI控制器,依据陀螺仪测得的角速度实时调节PI控制器补偿系数。飞行器姿态控制系统采用双闭环PID控制方法,姿态解算的欧拉角作为系统外环,陀螺仪角速度作为系统内环。最后,搭建以NI my RIO为核心控制器的四轴飞行器,通过Lab VIEW实现算法和仿真,实验结果表明,自适应互补滤波算法可以准确解算姿态信息,双闭环PID控制超调量小、反应灵敏,控制系统基本满足飞行要求。
标签: mpu6050 互补滤波 四旋翼飞控系统 双闭环PID LabVIEW语言
上传时间: 2022-06-13
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请波抑制在提升电能质量以及保障供用电设备的安全稳定运行等方面有若关键性作用;无功功率不仅对于供电侧来说十分重要,而且在负载的正常运行过程中扮演着不可替代的角色。伴随功率半导体开关器件的飞速发展,大量的非线性负载涌现在电力系统中,由此带来的谐波污染和无功功率问题愈发严峻。在上述背景下,一方面可以对谐波进行抑制,另一方面又可以补偿无功功率的有源电力滤波器则受到了国内外学者们的青睐。有源电力滤波器的主电路拓扑结构是系统中最基础的部分,本文将由此出发,分别介绍各主电路的结构特征以及基本原理。简单叙述了有源电力滤液器常用的语波检测方法,比较其各白的优劣,其中着重突出本文所用到的基于瞬时无功功率的改进的ip-i法。针对传统电流跟踪控制策略对谐波信号跟踪动态效果差、控制目标单一的问题,在三相四线制不对称负载系统中,提出了一种多目标优化模型预测电流控制策略。首先建立四桥臂有源电力滤波器基于ap坐标系的离散化数学模型.以此来实现自然解耦控制:其次对预测电流进行两步预测,实现对数字处理延时效应的补偿,设置电流跟踪偏差和开关频率为目标函数,量化控制目标,预先评估各开关状态的控制效果,根据评估结果决定变流器的开关状态,去了PWM调制环节;再次讨论了采样频率以及加权系数这两个系统变量的取值对开关频率和电流畸变率所造成的影响;文章的最后,为了验证所提方法的有效性,在Matlab/Simulink仿真环境下进行实验,结果证实所提策略谐波电流跟踪性能良好
上传时间: 2022-06-22
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本文主要对三相四线制系统中的有源电力滤波器进行了深入研究。主要的研究内容有:研究在三相三线制条件下的瞬时无功功率理论;寻找适合在三相四线制系统中谐波电流和零序电流的实时检测方法;探讨三相四线制系统中有源电力滤波器的主电路结构形式、控制方法和补偿特性。论文首先研究了三相三线制系统中的瞬时无功功率理论,解释了此条件下的瞬时有功功率、瞬时无功功率的定义及含义。在此基础上,对采用零序电流分离法实现三相四线制系统中谐波电流和无功电流的实时检测方法进行了研究,该方法基于瞬时无功功率理论,实时性好,易于数字化。在解决了三相四线制系统条件下谐波电流的实时检测方法和有源电力滤波器主电路工作原理的基础上,论文采用四相变流器作为有源电力滤波器的主电路,并对电路原理、主电路设计以及主要元器件的参数计算进行了详细的介绍。论文设计了控制系统的硬件电路,介绍了采样电路、DSP控制电路和驱动电路;根据控制系统的硬件设计,确定了软件实现方案,给出了主程序、补偿电流产生子程序和双DSP通信子程序的设计流程图。最后通过仿真和实验,证明了所设计的三相四线制并联型有源电力滤波器是合理有效的,为其推广应用提供了理论和实验根据。
标签: 电力滤波器
上传时间: 2022-06-22
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四轴起飞时,发出触发信号使导航模块开始工作,同时读取ICM20602的加速度计、陀螺仪数据,对数据卡尔曼滤波后姿态解算,对角度与角速度采取串级PID调节。控制系统算法设计主要有ICM20602滤波算法,姿态解算算法、串级PID控制算法和定高部分控制算法。碍于篇幅所限,下面介绍最重要的串级PID控制算法和定高部分控制算法。地理坐标系中重力的水平分量为零,仅用三轴陀螺仪和三轴加速度计无法计算出航向角,由于巡线机器人保持稳定飞行只需要横滚角(roll)和俯仰角(pitch),所以四元数转换成欧拉角。定高控制算法采用的是增量式PID控制,定高控制的输出最后与姿态控制的输出叠加到四个电机的控制中。数据滤波使用的是低通滤波,采用近三次的平均值。为了防止姿态对激光测距的影响及减小高度控制对姿态控制的干扰使用欧拉角来校正高度值,即Hight=(float)Hight*(cos(roll)* cos(pitch))。将四元数转换后的欧拉角与陀螺仪测出来的角速度进行串级PID控制,其中欧拉角作为外环,角速度作为内环。外环的PID以及内环的PD设定值为测试数据值。由于内环的角速度控制不需要无静差,所以内环采用PD控制,为防止测量的误差造成较大影响,外环积分需要限幅。
标签: 传感器
上传时间: 2022-06-24
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简介本应用笔记说明了无传感器无刷直流(Brushless DC,BLDC)电机控制算法,该算法采用dsPIC数字信号控制器(digital signal controller,DSC)实现。该算法对电机每相的反电动势(back-Electromotive Force,back-EMF)进行数字滤波,并基于滤得的反电动势信号来决定何时对电机绕组换相。这种控制技术不需要使用离散式低通滤波硬件和片外比较器。BLDC电机的应用非常广泛。本应用笔记中描述的算法适合于电气RPM范围在40k到100k的BLDC电机。运行于此RPM范围内的一些BLDC电机应用可以是模式化RC电机、风扇、硬盘驱动、气泵以及牙钻等。本应用笔记中描述的算法可在以下两个Microchip开发板平台上实现:·PICDEMTA MCLV开发板·dsPICDEMTM MC1开发板PICDEMTM MC LV 开发板包括一片dsPIC30F3010DSC。上述算法在该器件上得以实现,因为该器件包含在PICDEMTM MCLV开发板中。然而,您也可使用dsPIC30F2010作为替代处理器以节约成本。该板的默认配置包含一个5MHz的晶振。在测试该算法时使用7.37MHz的晶振。PICDEM MCLV开发板上所使用的资源如下:
上传时间: 2022-06-30
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本应用笔记介绍一种采用dsPIC数字信号控制器(Digital Signal Controller,DSC)或PIC24单片机来实现无刷直流(Brushless Direct Current,BLDC)电机无传感器控制的算法。该算法利用对反电动势(Back-Electromotive Force,BEMF)进行数字滤波的择多函数来实现。通过对电机的每一相进行滤波来确定电机驱动电压换相的时刻。这一控制技术省却了分立的低通滤波硬件和片外比较器。需指出,这里论述的所有内容及应用软件,都是假定使用三相电机。该电机控制算法包括四个主要部分:·利用DSC或单片机的模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)来采样梯形波BEMF信号·PWM导通侧ADC采样,以降低噪声并解决低电感问题·将梯形波BEMF信号与VBUS/2进行比较,以检测过零点·用择多函数滤波器对比较结果信号进行滤波·以三种不同模式对电机驱动电压进行换相:-传统开环控制器·传统闭环控制器比例-积分(Proportional-Integral,Pl)闭环控制器
标签: BLDC
上传时间: 2022-07-01
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本资源为2015全国电设E题报告——基于锁相环的简易频谱仪内含原理分析方案对比及原理图,下面是本资源的部分内容:本系统采用MSP430F5529为主控器件,采用锁相环频率合成芯片ADF4110、三阶RC低通滤波器和压控振荡芯片MAX2606实现稳定的本振源,产生本征频率在90MHz~110MHz的恒定正弦信号;采用乘法器AD835实现对输出信号幅度的调整;同样采用AD835实现被测信号与本征信号的混频,经过低通滤波得到混频后的低频量由单片机上的ADC进行采样,能在80MHz~100MHz频段内扫描并显示信号频谱和主信号频率,并且够测量全频段内部分杂散频率的个数。经测试,本系统实现了题目要求的全部功能,且人机交互友好。
上传时间: 2022-07-05
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新型电压控制式有源电力滤波器(APF)的设计
上传时间: 2022-07-05
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电力电子系统的计算机仿真已经成为其产品设计研发过程中一个很重要的环节,MATLAB、Pspice和SABER是目前国际上最为流行的三大电力电子系统仿真软件。SABER软件以其强大的功能、开放的软件环境日益成为电力电子系统仿真的首选,跟另外两种软件相比其仿真速度更快、收效性更好、仿真结果的准确性更高。为了降低逆变器输出电压的谐波,简单且实用的方法是在逆变器的交流输出侧加装L.C滤波器。LC滤波器是低通滤波电路,它可以有效地抑制高次谐波。但它不能消除交流电压中的低次谐波,尤其是在LC滤波器的转折频率附近的谐波还被放大了。不同的LC滤波参数对输出电压的谐波含量影响很大,滤波参数选取不当会使滤波效果不能满足设计要求。以前,为了选择滤波参数人们需要重复试验并反复比较,耗时耗力。计算机仿真为人们提供了一种研究电力电子电路的方法,通过仿真可以加深人们对电路与系统工作原理的理解、加速设计周期和节约开发成本。建模和计算机仿真并对比不同参数下的滤波效果和差异,在兼顾滤波环节重量的同时,可以得到合适的滤波效果,为产品设计研发提供参考。本文结合铁科院机辆所研制DC600V客车空调逆变电源,采用SABER软件进行仿真,具体分析了影响逆变器输出电压谐波的诸因素及特点,本文还定量分析了不同载波频率、不同互锁时间以及不同负载工况下线电压谐波含量的变化。最后通过仿真得到客车逆变电源不同的LC滤波参数与逆变器输出电压谐波含量的关系。
上传时间: 2022-07-06
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有源滤波器精确设计手册 滤波器的种类 及设计方法 精品资源
标签: 有源滤波器
上传时间: 2022-07-18
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