四旋翼无人机基于图像的抗干扰视觉伺服控制

针对四旋翼无人机视觉伺服过程中易受到干扰的问题,利用积分反步滑模控制方法设计基于图像的四旋翼无人机视觉伺服抗干扰的非线性控制器。选择图像矩作为特征,利用虚拟相机平面改进存在模型不确定和外部干扰的动力学模型。针对难以直接测量的虚拟平面的线速度,通过反步法设计线速度估计器,提高了控制的准确性。通过Lyapunov理论证明了所提出的全局积分反步滑模控制器的稳定性。仿真实验结果证明了设计的控制器的有效性和鲁棒性。     

三旋翼构型倾转旋翼无人机建模与悬停控制研究

针对一种三旋翼构型倾转旋翼无人机的建模和悬停控制问题进行研究,采用牛顿欧拉法建立了这种三旋翼构型倾转旋翼无人机的六自由度非线性动力学模型,并对模型进行简化。在此基础上,分别设计了悬停模式下的高度控制器和姿态控制器。高度控制器是在反馈线性化的基础上采用PID控制设计而成,姿态控制器由基于Backstepping的PID控制器构成。最后,对所设计的控制器进行仿真实验,实验结果表明:所设计的控制器能满足系统的控制性能要求。     

基于自适应反演滑模的四旋翼无人机抗风研究

针对四旋翼无人机易受风扰,影响控制精度的问题,提出了一种自适应反演滑模轨迹跟踪控制策略,基于NewtonEuler建立在紊流风场下的四旋翼无人机动力学模型,将控制系统分成姿态子系统■和位置子系统(x,y,z),引入过渡控制律,实现欠驱动耦合控制,解算出理想姿态,滑模控制抑制风场对四旋翼无人机的影响,反演控制来设计镇定控制项,利用Lyapunov理论证明了闭环系统的稳定性,通过MATLAB仿真,仿真结果表明所设计的控制器收敛速度快,响应时间较短,鲁棒性强。     

基于积分滑模和ESO的四旋翼无人机容错控制

针对四旋翼无人机桨叶损伤故障的位置和姿态控制问题,设计一种基于积分滑模法和扩张状态观测器(ESO)的四旋翼无人机主动容错控制系统.建立了执行机构损伤故障下的无人机非线性模型,采用抗干扰能力较强的滑模控制法(SMC)设计姿态内环和位置外环基本控制器;为减小系统的稳态误差,引入积分环节,构造出积分滑模控制器;通过采用边界层方法,抑制滑模控制算法本身的抖振效应;利用ESO实时估计出系统的内、外总扰动和执行机构损伤干扰并对控制量进行补偿.李雅普诺夫稳定理论验证了该控制系统能够快速收敛达到稳定,数值仿真验证了所设计控制系统的有效性和鲁棒性.     

图像视觉伺服的无人机固定时间滑模控制

为提高四旋翼无人机对目标跟踪的动态性能和精度,结合图像视觉伺服(IBVS)提出一种新型非奇异固定时间滑模控制方法,实现了四旋翼无人机对速度指令和姿态指令的固定时间精确跟踪.首先通过透视投影建立虚拟图像平面,利用图像矩推导出虚拟平面的四旋翼无人机动力学模型.在此基础上,由固定时间稳定理论设计新型固定时间滑模面,给出了精确的收敛时间估算方法,分别结合四旋翼无人机动力学模型的位置环和姿态环设计了非奇异固定时间滑模控制器,并基于Lyapunov理论证明了系统的稳定性.数值仿真表明,所设计的控制器能避免无人机的超调问题并减小稳态误差,具有良好的鲁棒性.     

四旋翼飞行器模型参考自适应容错控制

针对四旋翼飞行器执行器发生故障同时存在扰动时的姿态控制问题,设计了一种基于模型参考自适应(MRAC)的容错控制器。通过分析四旋翼飞行器的动力学特性,将执行器故障以加性因子的形式加入系统模型中,得到执行器故障下的动力学模型。所设计控制器的自适应律由参考模型和执行器故障下的模型的误差信号驱动,可实现较好的姿态控制。利用Lyapunov的分析方法证明了所设计控制器的渐进稳定性,最后在Matlab下进行了仿真实验。仿真结果表明,系统能克服扰动且在执行器故障下可良好地跟踪参考姿态角,验证了该算法的可行性和有效性。     

四旋翼无人机轨迹跟踪控制系统设计

针对四旋翼无人机参数不确定性和对外部干扰敏感的问题,提出一种基于线性自抗扰的轨迹跟踪控制系统设计方案。线性自抗扰能够很好地克服无人机的强耦合性、模型不确定性以及外部干扰问题。将四旋翼无人机的轨迹跟踪控制系统分为内外两个环路,内环采用线性自抗扰控制器,外环采用简单的PD控制器。在仿真平台上对线性自抗扰控制系统进行轨迹跟踪实验,并与传统的PID控制系统进行对比分析。通过仿真实验证明,所设计的线性自抗扰控制器不仅能够很好地估计并补偿系统所受内外部干扰,而且对四旋翼无人机参数的不确定性具有较强的鲁棒性,能够满足无人机姿态调节快速和高稳定度的控制要求,性能指标明显优于PID控制器。     

Integral Backstepping法在四旋翼飞行器抗干扰研究中的应用

针对四旋翼飞行器多输入多输出、强耦合、非线性且欠驱动等特点带来的对外部干扰敏感问题,提出了基于积分型反步法的控制系统。首先建立了四旋翼飞行器的动力学模型,然后设计了位置控制回路外环及姿态控制回路内环的双闭环控制结构PID控制器,和由李雅普诺夫稳定性理论证明的Integral Backstepping法的控制器,最后在Matlab/Simulink中对这两种控制器进行仿真实验分析。结果表明,使用Integral Backstepping算法的控制器模型在控制精度、调节时间和抗干扰性上都明显优于经典PID算法。     

微型四旋翼飞行器TSMC控制方法研究

针对微型四旋翼飞行器非线性动力学模型下姿态稳定和速度跟踪控制问题,基于全局快速终端滑模控制(TSMC-terminal sliding mode control)方法研究了控制器设计。通过引入等价控制输入,将姿态控制通道解耦并分别设计了姿态稳定TSMC控制器。对速度跟踪和高度跟踪控制,在保证高度跟踪控制稳定的基础上设计了保证速度跟踪的耦合控制器。姿态稳定和速度跟踪仿真验证了设计控制器的性能。     

基于反步法的四旋翼无人机自适应控制研究

文中设计了基于反步法的自适应控制器,来解决无人机在外界干扰情况下的姿态和位置控制稳定性问题.针对"X"型无人机进行动力学建模,将其转换为具有外界干扰的严反馈形式.将系统分为位置子系统和姿态子系统,结合反步控制,运用Lyapunov函数递推出使系统稳定的自适应律和各通道的控制律,再通过推出的通道控制律反解出期望的姿态角,...     

石化企业中央实验室通风控制方式的优选

对比了四种实验室控制方式的优缺点，变风量适应性控制是目前最先进的实验室通风设计方式。     

一种基于前馈补偿的PID轨压控制设计方法

分析了5种共轨工况下轨压控制的需求,采用开环和闭环两种控制方法。针对轨压闭环控制的特点,设计了基于前馈的PID控制算法。为了提高PID控制精度,对参数设计方法进行了优化,并通过试验测试了两种工况下的轨压控制效果,轨压控制偏差在1.7%以内。     

模糊PID励磁控制器的仿真研究

针对常规PID控制器不能在线整定参数,模糊控制器对复杂的和模型无法建立的对象能够进行简单有效的控制,将常规PID与模糊控制器结合,综合其优点,构造2种模糊PID控制器。利用Matlab对两种控制器在自动励磁控制系统中进行仿真,结果表明两种模糊PID励磁控制器有很好的控制效果。     

Adaptive Algorithms of Proportional In tegral Differential Control Parameter

ＡｄａｐｔｉｖｅＡｌｇｏｒｉｔｈｍｓｏｆＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌＩｎｔｅｇｒａｌＤｉｆｅｒｅｎｔｉａｌＣｏｎｔｒｏｌＰａｒａｍｅｔｅｒＴｉａｎＬｉｈｕａ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ，ＣｈａｎｇｃｈｕｎＰｏｓｔａｎｄＴｅｌｅｃ...     

控制系统控制方式的选择研究

论述了控制理论的三个发展阶段，讨论了对一个控制系统的基本要求，研究了各种不同控制系统的控制特点及其应用范围，并就如何选择一个控制系统的控制方式做了阐述。     

论航空火力指挥控制系统

试论航空火力指挥控制系统的形成与功能特征,作战任务规划和战斗指挥引导,智能航空火力指挥控制及机队中央武器控制.     

变频器在镀锌钢板生产线上的应用

本文主要介绍了高性能变频器在金属加工行业的应用。     

双水箱水位控制系统的混杂设计

本文研究了双水箱水位控制系统的混杂设计方法,最优控制器和PID控制器结合起来作为混杂控制器。该混杂控制器结合了两者优点,在改善系统暂态和稳态响应方面均有很好效果。其中最优时间控制器提供了良好的设定点响应及设定点变换响应;PID控制器提供了稳定的控制信号和稳态响应;Lyapunov开关理论保证了两个控制器间切换过程的稳定性。Simulink工具箱用来仿真混杂控制器的理论效果,仿真结果比较理想。     

基于VB的复合液位控制系统设计

液位是工业生产中的重要参数之一,对液位的测量和控制效果直接影响到产品的质量。着重介绍一种基于VB语言的复合液位控制实验系统,本系统采用PID控制、模糊控制和前馈控制来解决液位控制中存在的非线性、时变、大滞后的缺点,使系统达到稳定、鲁棒性强、超调小、抗干扰、快速响应、精确、运行可靠、节能的理想控制效果。     

基于双模糊控制的温度控制系统研究

针对温度控制系统的大滞后特点,介绍一种双模糊控制方法。通过Matlab/Simulink仿真,其结果表明,与传统PID控制和普通模糊控制相比较,双模糊控制对大滞后、时变、非线性、无法精确获得数学模型的控温系统具有良好的控制效果。该控制方式在快速性、稳态性及准确性方面都有较大提高,较好地解决了快速性与小超调量之间的矛盾。