某推力矢量无人机优化控制分配策略研究

针对传统依靠气动舵面偏转控制无人机姿态时低速操纵性低、动态性能较差的问题,介绍一种推力矢量无人机。给出各模块结构及功能,结合传统气动舵面控制和推力矢量控制,设计了纵向控制回路和横侧向控制回路控制器,运用优化控制分配方法解决混合控制的余度问题,以纵向控制为例对设计的无人机进行仿真实验。仿真结果表明,所设计的推力矢量无人机动态性能和操纵性得到提高,飞行品质良好。     

基于直接转矩控制策略的PMLSM电磁推力控制与仿真

运用直接转矩控制策略对永磁直线同步电机的电磁推力控制进行研究,提出利用电压空间矢量控制初级磁链和次级永磁体磁链,计算定子坐标系上推力和磁链,将结果进行滞环调节,获得逆变器开关状态,实现对电磁推力的控制。设计电磁推力控制系统,运用MATLAB/Simulink工具包PMLSM直接推力系统进行了建模仿真,运用全数字式伺服系统试验平台进行试验论证。结果表明,采用直接转矩控制策略能够对永磁直线同步电机进行有效控制,具有动态响应速度快,鲁棒性好等优越性能。     

永磁同步电机矢量控制系统设计分析

永磁同步电机(PMSM)控制系统的核心控制途径为矢量控制,本课题对永磁同步电机矢量控制原理、数学模型进行了研究,并借助运用MATLAB/Simulink,针对永磁同步电机矢量控制系统开展仿真模型研究,运用仿真实验分析法探究永磁同步电机矢量控制系统,对实验及仿真结果进行对照研究,证实该控制算法比较科学,且仿真模型相对有效,为调试、设计控制系统奠定了坚实的基础。     

轴对称推力矢量喷管喉道面积的精度分析与补偿

研究运用控制补偿系统对轴对称推力矢量喷管喉道面积精度补偿的问题。建立喉道正逆运动学模型;考虑机构的加工误差、输入误差以及铰链间隙误差的影响,进行喉道的精度分析;依次运用开环逆模控制及单神经元PID加逆模前馈控制设计控制补偿系统,实现对喉道面积精度的补偿,运用仿真测试的方法验证了后者对喉道面积精度补偿效果更佳。经控制系统补偿后,喉道面积的偏差不大于1%,对轴对称推力矢量喷管的精确控制及补偿控制器的研发提供了一定的理论基础。     

过失速大迎角条件下推力矢量飞机机动仿真

推力矢量飞机是我国下一代飞机发展的必然趋势。在过失速大迎角飞行条件下,常规舵面失去了操纵能力,需要开发新型控制律算法来研究推力矢量和推力对飞行性能的影响。本文推导和综合了推力矢量飞机运动方程,推力矢量喷管模型和传感器、作动器模型,并且提出采用后退区间优化控制算法作为研究飞机在过失速大迎角飞行条件下的鲁棒跟踪控制律。仿真验证了在飞行扩展包线中,只有推力矢量和推力配合使用才能保证飞机准确跟随驾驶指令飞行,对下一代飞机设计打下一定的基础。     

三环驱动轴对称矢量喷管喉道逆运动学建模

三环驱动推力矢量喷管是一种收-扩式轴对称推力矢量喷管,针对某三环驱动轴对称推力矢量喷管,利用拆杆法和相对转角法建立了轴对称矢量喷管喉道面积调节结构运动学模型,运用CATIA软件完成了轴对称矢量喷管各零件的建模和虚拟装配,并将装配体导入到ADAMS软件中进行仿真,验证了结构设计的合理性和所建模型用于喉道面积控制的有效性。对三环驱动轴对称推力矢量喷管的优化设计及控制器的设计与应用提供了一定的理论基础。     

一度故障模式下推力矢量控制系统定位精度研究

以某型运载火箭前支点柔性喷管位置伺服系统为研究对象，分析了喷管全轴摆动条件下俯仰、偏航通道作动器的运动牵连问题。结合工程经验，介绍了推力矢量控制系统的解耦控制及位置反解、正解算法求解方案，分析了运动求解算法的工程实现方案。在此基础上，探讨在伺服电机极性反向的一度故障模式下，通过优化调整系统位置反解、正解运动控制算法，解决系统的运动学解耦和运动精度控制问题。试验结果表明，优化算法后的推力矢量控制系统具有良好的喷管姿态角控制精度，保证了产品的研制配套周期，具有较高的工程应用意义和参考价值。     

六旋翼机器人运动控制与跟踪控制研究

为了在执行任务期间精确记录数据和稳定的飞行,多旋翼机器人机构需要能够执行长期任务和携带较重的载荷。针对这一问题,对六旋翼机器人关键技术进行了深入的研究。首先,高性能六旋翼无人机的运行需要飞行控制系统,介绍了六旋翼控制系统和本体的设计方法。其次,构建了四旋翼和六旋翼无人机的数学模型,对比了六旋翼与四旋翼控制系统的优缺点。六旋翼飞行器的飞行控制由推力和力矩完成,在俯仰,偏航和横滚分别对螺旋桨的速度进行运动控制。再次,采用模糊自适应PID控制算法设计了一款跟踪控制系统,用一个PID测试控制器进行仿真。并在真实飞行中成功地测试六旋翼机器人,达到了一个理想的效果。而不是使用分析差异,避免跟踪控制器设计过程中的"差异扩展"。最后,仿真结果证明了所提技术的有效性和有效性。     

基于MRAS的无速度传感器的异步电机矢量控制

研究基于模型参考自适应系统(MRAS)的无速度传感器的异步电机矢量控制系统。首先介绍了矢量控制技术,接着介绍了基于MRAS的转速自适应估计理论,运用该理论构成了无速度传感器异步电机矢量控制系统;又利用Matlab对无速度传感器的异步电机矢量控制系统系统进行了建模仿真;仿真结果表明采用的控制策略控制效果良好,能在较大负载扰动下实现无传感器方式的异步电机的稳定运行。     

基于速度矢量场的无人机编队防碰撞控制方法

多无人机编队飞行过程中,无人机既要跟随领航者飞行,又要能够避免无人机的机间碰撞。以leader-follower编队和速度矢量场为基础,采用双向通信的信息交互拓扑结构,设计了无人机编队的自主防碰撞控制方法。设计了系统牵引速度和规避威胁速度,依照编队系统中每架无人机的优先级引入速度分量可调参数,动态调整合速度中每个分速度的比例,以保证编队中每架无人机能够躲避其他无人机,同时按照正确的航迹运动。完成了速度矢量场建模,搭建仿真验证平台,验证该方法的可行性。     

基于人工免疫反馈的自治水下机器人推力器控制

推力器是水下机器人系统的关键要素,其推力建模和控制是进行水下机器人控制和仿真的核心。针对简化的自治水下机器人(Autonomous underwater vehicle,AUV)推力器控制系统的推力响应实时性不高和抗干扰能力不强的缺点,提出一种基于人工免疫反馈的AUV推力控制方法,该方法不受推力器水动力试验和理论计算的困难性的缺点影响,具有较好的实时性和鲁棒性,可为AUV运动控制、状态响应、控制系统开发等提供控制方法。针对流线型AUV原型样机CRanger-2,在简化推力模型的分析基础上,利用该控制策略,建立推力实时调试系统,在不同大小推力和不同干扰情况下进行推力控制仿真分析,得到推力器推力的控制响应曲线。通过对无刷直流电动机进行控制进行验证,结果表明该控制策略能有效地控制推力器推力,可为工程实践提供参考依据。     

飞艇平台推力矢量转向系统的设计

飞艇是一种轻于空气的飞行器,其悬停和垂直起降需要通过推力矢量控制系统来实现.通过综合分析飞艇平台推力矢量转向机构的工作原理,利用蜗轮蜗杆传动具有自锁的特点和伺服电机传递运动精准的特点,提出了一种新型的飞艇平台推力矢量大角度倾转装置的结构实现方案.在确定转向机构转向阻力矩等参数后,给出了伺服电机的选型依据,最后详细进行了...     

永磁直线同步电机直接推力控制系统推力脉动的分析与优化

针对永磁直线同步电机(PMLSM)的传统直接推力控制(DTFC)系统中推力脉动的问题,推导了PMLSM的推力与电机功角的关系公式,并基于此公式分析了扇区划分方法对电机推力的影响。研究了采样频率和逆变器开关频率的关系对电机推力的影响。提出了一种限制逆变器开关频率的扇区细分的DTFC控制方法。在理论分析的基础上,建立了基于SIMULINK的仿真模型,对传统直接推力控制系统和优化后的直接推力控制系统进行了对比仿真,仿真结果表明该方法有效地减小了DTFC控制系统的推力脉动的幅值。     

异步电动机改进SVPWM矢量控制研究

依据异步电动机矢量控制理论及电压空间矢量脉宽调制原理,介绍一种改进的空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)异步电动机矢量控制系统的控制模式,利用MATlAB/SIMULINK软件建立控制系统的仿真模型,对该控制系统进行速度和负载转矩动态特性研究,给出控制系统动态仿真结果.     

永磁同步电机矢量控制系统设计与仿真

永磁同步电机矢量控制策略多样,控制灵活。文章分析了永磁同步电机的由轴数学模型,在给出永磁同步电机弱磁控制原理的基础上,设计了一种新型的带弱磁控制的永磁同步电机矢量控制系统,并给出了系统框图;建立了系统的仿真模型,在MATLAB6．5／SIMULINK5．0环境下对矢量控制系统进行仿真实现。仿真结果证实了仿真系统的有效性,为永磁同步电机矢量控制系统软件设计提供了思路。     

磁阻同步电机定子电流PI控制研究

给出轴向叠片各向异性(ALA)转子磁阻同步电机的数学模型,基于定子电流PI控制,设计了ALA转子磁阻同步电机矢量控制系统,运用Matlab进行控制系统的仿真研究,仿真结果表明,该控制系统具有良好的指令转速跟踪性能和优良的转矩动态特性.     

基于MATLAB的无人机六自由度仿真与研究

针对某无人机进行了飞机运动方程的建模与仿真研究。建立了飞机六自由度非线性飞行运动学和动力学模型,在MATLAB软件环境下建立了数学仿真模型,并进行了线性化处理。以无人机纵向运动为例,分析运动模态,为下一步控制系统的设计提供了工程依据。     

基于极点配置的推力矢量伺服系统控制策略研究

针对推力矢量伺服系统提出了一种采用状态反馈对系统极点进行配置的方法,同时采用该方法设计了Luenberger状态观测器,在此基础上实现了伺服系统的稳态控制。通过仿真和实验表明,采用该方法设计的推力矢量伺服系统的性能优于基于输出反馈的PI-陷波滤波控制的系统性能。     

基于SVPWM的永磁同步电动机系统建模与仿真

为实现永磁同步电动机（PMSM）的电压空间矢量控制,在分析永磁同步电动机数学模型的基础上,利用Matlab／Simulink建立了永磁同步电动机矢量控制系统的仿真模型。介绍了矢量控制的坐标变换。重点介绍了电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）的控制原理和算法,给出了电压空间矢量脉宽调制在Simu．1ink环境下的实现方法。最后对整个控制系统进行了仿真研究,仿真结果证明了该控制模型的有效性。     

基于MATLAB/Simulink&SimPowerSystems的永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统建模与仿真

介绍了永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统的结构、矢量控制原理及空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法,并在MATLAB环境下应用Simulink及SimPowerSystems工具箱对系统进行了建模与仿真,仿真结果表明:永磁同步电机矢量控制系统具有较好的动态响应特性和速度控制特性,可达到与直流电机近似的控制效果.