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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 218 毫秒
1.
秦乐 《测控技术》2022,41(7):123-127
介绍了一种使无人机以一定的表速实现高度改变的控制算法的设计和仿真验证。无人机在高度改变过程中,纵向采用表速控制的算法,通过控制表速偏差使无人机以一定的表速实现高度的改变。基于总能量的概念,创新性地引入能量角,依据速度差值和能量角补偿来实现高度的改变,同时控制发动机推力,并进行速度保护,使无人机以保持恒定速度的方式爬升或下降至目标高度,保证了因推力变化引起的能量改变,最大限度地转化为势能,提高了经济性及稳定性。该算法通过与自动油门算法相结合,可实现对无人机的纵向高度层改变的自动控制,具有控制精度高、控制平稳等优点。  相似文献   

2.
在太阳能无人机飞行俯仰控制的研究中,为更好地满足太阳能无人机长航时的飞行要求,提出一种采用由多螺旋桨差动推力产生俯仰力矩从而达到俯仰控制效果的新型控制方法。太阳能无人机机翼的柔性结构特点造成飞行过程中螺旋桨产生纵向位移,为多螺旋桨差动控制提供了基础。由于多螺旋桨是过操纵机构,引入加权伪逆方法对多螺旋桨输入冗余进行控制分配,并与传统的升降舵LQR控制方法进行对比分析。仿真结果表明,多螺旋桨差动推力俯仰控制方法能达到良好的控制效果,且比传统升降舵控制更符合太阳能无人机飞行特点和可靠性要求,为太阳能无人机实现无气动舵面飞行控制提供了理论依据。  相似文献   

3.
无人机飞行安全控制系统的设计与实现   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了确保无人机在不受遥控的状态下安全坠毁,设计了无人机飞行安全控制系统;系统通过计算GPS数据来判断无人机是否超出安全区域,进而控制舵机离合器电源以实现安全控制功能;使用了多片微处理器协同完成安控任务,设计了高效的硬件电路;采用了科学的判断算法和软件策略,保证系统执行的安全性;利用数传电台回传执行结果,实现了地面实时监控;实际应用表明,这种无人机飞行安全控制系统是有效和可靠的,能够满足无人机系统安全控制的需要.  相似文献   

4.
某型无人机数字式飞控系统是以高性能PC104计算机为核心的,其控制方式有时间程序控制、遥控指令控制和按预先装订的航路实现三维自主飞行控制3种方式,以3维自主飞行方式为主;为了确保无人机在不受遥控的状态下安全坠毁,设计了无人机飞行安全控制系统;通过计算GPS数据来判断无人机是否超出安全区域,进而控制舵机离合器电源以实现安全控制功能;设计了用于验证该系统的仿真系统,通过仿真结果,验证系统的可行、正确.  相似文献   

5.
空地异构机器人系统由空中无人机和地面无人车组成,当两者协作执行持续巡逻任务时,使用无人车充当无人机的地面移动补给站能够解决无人机续航能力不足的问题.运动受限于路网中的无人车必须在适当地点为无人机补充能量,这使得两者的路径高度耦合,给空地协作路径规划带来了挑战.针对此问题,本文通过分析无人机能量、路网、空地汇合时间、巡逻任务全覆盖等多种约束,以无人机完成全部巡逻任务的总距离为代价,建立了空地协作巡逻路径规划模型.该模型可推广至多架无人机与多辆无人车协作的情形.然后,采用遗传算法与蚁群算法相融合的方法,对无人机巡逻路径和无人车能量补给路径进行优化求解.仿真实验表明,本文的方法不仅可以得到很好的路径规划结果,而且较其他算法具有更优的收敛性和执行速度.  相似文献   

6.
太阳能无人机作为一种大展弦比轻质飞行器,其机翼的气动弹性效应显著,其中颤振问题尤为关键。此类飞机具有大尺寸和低刚度特点,通过风洞试验研究机翼颤振问题,成本高而且难度大,难以实现,因此仿真计算是分析此类飞机颤振问题的主要手段。针对国内某翼展为40米的太阳能无人机大展弦比机翼,首先对机翼有限元模型进行工程化处理,在此基础上开展结构动力学分析和颤振计算,重点计算了机翼上不同吊舱布置下的颤振速度。经过仿真计算,得到该太阳能无人机机翼颤振速度为26m/s, 满足设计要求,进一步分析表明,可以通过增加发动机连杆的长度、在发动机上增加配重以及改变吊舱在机翼上的展向站位等手段来提高此无人机的颤振速度。  相似文献   

7.
无人机自主着陆是无人机任务执行后顺利回收的重要阶段;论文根据固定翼无人机着陆滑跑的特点,设计了无人机着陆滑跑的下滑高度轨迹及高度控制回路;在已知无人机着陆性能和空气动力学模型的情况下,根据无人机飞行任务的需求,研究了直线下滑段的轨迹设计,利用指数拉平方法设计了末端拉平段的轨迹,并结合PID控制技术对无人机的纵向俯仰控制回路以及整个无人机高度控制回路进行了建模和详细研究,利用MATLAB仿真技术对设计的控制方案的性能进行了详细分析,获得了相应的关键设计参数;对设计的高度控制回路方案的数学仿真和基于FlightGear飞行环境模拟系统的半物理仿真验证了所设计的自主着陆高度控制系统的可行性,具有一定的参考实用价值。  相似文献   

8.
在无人机设计之初,有必要建立其扰动模型并对静稳定性进行仿真分析;在建立无人机纵向运动方程的基础上,针对某小型无人机进行了方程的数值计算和配平,运用现代控制理论,以飞行迎角的突然扰动作为控制信号建立了无人机的纵向扰动模型,提出一种新型的控制矩阵,更加全面、更加直观地反映了无人机的纵向扰动运动;通过对扰动模型的仿真,表明无人机的结构参数和气动参数使其具有可靠的纵向静稳定性;最后运用所建立模型,分析了不同迎角基准运动状态的选择对扰动过程的影响,对无人机基准运动状态的选择具有参考意义.  相似文献   

9.
为控制低空无人机摄影高度,获得更加清晰的地理信息图像,需要对低空无人机摄影高度自动测量方法进行优化研究;当前方法主要利用射影几何知识的自动化标定方法实现低空无人机航空摄影高度的自动测量;该方法存在噪声影响严重,且测量误差较大的问题;为此,提出一种基于多传感器与卡尔曼滤波相结合的低空无人机航空摄影高度自动测量方法;该方法首先通过分析气压测量法计算各种气压因素对低空无人机航空摄影高度的影响,然后推导出大气对流层内气压随低空无人机航空摄影高度的变化;然后采用双GPS系统同时工作,对GPS、气压高度计和IMU测量获得的低空无人机航空摄影高度信号进行冗余备份;采用基于二阶多项式的修正方法对低空无人机航空摄影传感器输出值进行补偿和修正;根据动力学方程建立低空无人机航空摄影的动力学方程获得高度测量状态方程;最后采用卡尔曼滤波的线性最小方差估计准则对低空无人机航空摄影高度进行均方差估计计算,实现低空高度自动测量与校正。实验结果表明,所提方法具有精度高、收敛性好且滤波效果理想的优势。  相似文献   

10.
飞翼无人机主轮差动刹车系统的建模与仿真   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了验证主轮差动刹车系统在飞翼布局无人机上应用的可行性,以某飞翼无人机为对象,在综合考虑了无人机的机体、起落架、轮胎等特性的基础上,建立了飞翼无人机地面滑跑仿真模型.它由无人机机体动力学模型、轮胎跑道间摩擦系数模型、轮胎跑道间结合力矩模型、机轮动力学模型、电液伺服阀模型以及刹车装置模型等组成.提出主轮刹车系统进行航迹纠偏控制的方案,并进行了仿真验证.仿真结果显示应用主轮差动刹车系统进行航迹纠偏控制是可行的.  相似文献   

11.
基于DEM的山区入射潜在太阳辐射模拟   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
太阳辐射是地球上最基本、最重要的能源。在实际情况下,由于地面的起伏变化(如坡度、坡向),造成地面接受太阳光的状况存在很大差异,太阳辐射在地面还存在一个重新分配的过程,从而形成复杂的太阳辐射空间分布,造成局部的小气候特征的差异。根据国内、外山地太阳辐射研究进展,研究利用ARC/INFO AML开发出山地入射潜在太阳辐射模型,实现对地面所获得太阳辐射量的数值模拟。  相似文献   

12.
The MODIS aerosol product and cloud product data are combined with the atmospheric radiation transmission model RSTAR to calculate the surface solar radiation under sunny and cloudy conditions.The results are compared with the ground observed values of Xianghe integrated radiation station.It shows that the simulated value and observed value have good correlation.The R2 and RMSE are 0.95 and 38.8 W/m2 in the clear skies,while 0.88 and 88.2 W/m2 in the cloudy skies.The results show that more cloud\|aerosol mixed states is in Xianghe station,while MODIS can only invert single microphysical parameter of cloud layer,which leads to error of model input parameter,bringing error to the calculation result of surface solar radiation.In order to quantitatively analyze the effect,the RSTAR radiation model was used to calculate the radiance values,and invert f different cloud and aerosol optical thickness,calculating surface solar radiation.The results show that the error of estimation of surface solar radiation is 1.29%~1.56% when the aerosol optical thickness (AOD)is 0.1,compared with the single layer.With the increase of AOD,the effect of AOD increased obviously.The relative error was 17.79%~18.38% when AOD was 1.2.For the heavily polluted areas of North China,it is important to analyze the influence of aerosol on the surface solar radiation under cloud cover,which is very important to improve the calculation accuracy of surface solar radiation under cloud conditions.  相似文献   

13.
针对太阳辐射加热导致的误差显著限制了温度测量的准确度的问题,提出了基于流体动力学的太阳辐射误差的修正方法--数值分析法.建立从地面到32 km高空不同气压条件下珠状热敏电阻器探空温度传感器的误差热分析模型,通过计算流体动力学对其进行太阳辐射误差数值模拟分析.着重研究了太阳辐射方向、传感器表面涂层反射率、传感器尺寸等物理参数对太阳辐射误差的影响.研究结果表明:太阳辐射引起的温度测量误差随海拔高度的上升呈现非线性单调递增的变化趋势.当太阳辐射方向垂直于传感器正面时误差最大,增大传感器表面涂层反射率、减小传感器尺寸都能有效降低太阳辐射误差.  相似文献   

14.
Photovoltaic energy has become a popular renewable energy source for sustainable urban development. As a result, 3D solar radiation models are needed to facilitate the interactive assessment of photovoltaic potential in complex urban environments. SURFSUN3D is a visualization-oriented full 3D solar radiation model that has been shown to achieve efficient computation and visualization for 3D urban models. The present paper introduces a framework to integrate SURFSUN3D into a 3D GIS-based application to interactively assess the photovoltaic potential in urban areas.  相似文献   

15.
Appropriate information on solar resources is very important for a variety of technological areas, such as: agriculture, meteorology, forestry engineering, water resources and in particular in the designing and sizing of solar energy systems. However, the availability of observed solar radiation measurements has proven to be spatially and temporally inadequate for many applications. In this paper we propose to merge the global solar radiation measurements from the Royal Meteorological Institute of Belgium solar measurements network with the operationally derived surface incoming global short-wave radiation products from Meteosat Second Generation satellites imageries to improve the spatio-temporal resolution of the surface global solar radiation data over Belgium. We evaluate several merging methods with various degrees of complexity (from mean field bias correction to geostatistical merging techniques) together with interpolated ground measurements and satellite-derived values only. The performance of the different methods is assessed by leave-one-out cross-validation.  相似文献   

16.
在对太阳总辐射计的研发中,怎样解决高精度的数据采集,且保证能够方便地观测并记录是相当重要的问题.设计了一种由太阳总辐射传感器、ADS1248高精度模数转换器和STM32F103ZET6组成的太阳总辐射计.该新型太阳总辐射计的太阳总辐射传感器模块是由铂电阻构成,在太阳的总辐射下使得阻值发生变化,24位高精度的ADS1248对其进行AD采样,数据处理得到精度较高的太阳总辐射值,并通过蓝牙传输太阳总辐射值,可以方便地观测太阳总辐射值.  相似文献   

17.
皮卫星在轨能量平衡仿真及实验   总被引:1,自引:0,他引:1  
以往对皮卫星的能量平衡分析,都仅仅建立在仿真的基础上.针对皮卫星的实际情况以及特点,改进了电源系统的仿真建模,建立了分流器件的真实模型,实时计算太阳电池阵、蓄电池和负载的在轨工作参数以及分析实时的电压平衡和能量平衡,得出了真实的能量平衡仿真模型.为了给能量平衡分析提供更加有力的依据,并验证能量平衡仿真,提出了一种基于实物的能量平衡实验方法,并设计出太阳电池模拟器.通过对卫星母线电压、锂离子电池电量的仿真结果和实验结果进行对比,使能量平衡分析得到了验证,也表明浙江大学皮卫星的能量条件可以保证整星的能量平衡.  相似文献   

18.
随着传统化石能源的日益消耗,各种可再生能源技术备受关注,其中,可直接将太阳能转换为电能的太阳能电池技术已成为新能源领域的主要研究方向之一。文章介绍了一种可连续测量多个太阳能电池板户外发电性能的测试设备,实际测量了目前市场上主流的太阳能电池板在不同天气条件下的发电性能,包括多晶硅、单晶硅、非晶硅、铜铟镓硒等电池,比较了单位面积和单位标称发电功率的实际发电性能,并对各种电池实际发电性能和特点进行了总结分析。  相似文献   

19.
对于固定安装的光伏电池板,其倾角的选择直接影响到所接收到的太阳辐射量,从而决定着太阳能利用系统的性能。本文在获得南京地区辐射资料的基础上,采用太阳辐射量气象学模型,针对任意方位角固定式安装的光伏电池板给出了最佳倾角的计算结果。该结果可为南京地区太阳能系统的设计与安装提供理论依据,并为相近地区太阳辐射量计算提供参考。  相似文献   

20.
太阳能集热器的集热量受光照度、环境温度、风速等多种因素的影响,其预测模型很难从预测精度和实时性上同时满足用户需求。本文提出一种实时预测太阳能集热系统集热量的混合建模方法。该方法首先从能量守恒出发,根据热管式太阳能集热系统传热机理推导出集热量的理论模型,并把理论模型中的散热系数、透射率、吸收率等经验参数以及采光面积、散热面积等几何参数集总为模型的未知参数,进而提出混合模型的结构。然后,利用TRNSYS仿真软件搭建太阳能集热器模拟仿真系统,对仿真系统不同的运行工况进行仿真实验,获取用于辨识混合模型未知参数的稳态数据。最后,选用粒子群优化算法(PSO)作为模型参数的辨识方法,利用所获得的稳态数据辨识模型的未知参数。模型预测值与仿真实验结果的比较表明,预测模型简单而精确,能够在各种工况下实时地、高精度地预测太阳能集热器的集热量,其平均相对误差可达到2.02%。该模型在太阳能热泵、太阳能热水器等系统的优化控制领域得以广泛应用。  相似文献   

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