基于单片机的无人机导航与控制系统设计

无人机是非线性、高度耦合和复杂的欠驱动系统,有多个输入和输出,由自检装置、自控装置和执行器等组成,其飞行姿态特殊,需要一个具有多变量、强耦合和欠驱动的复杂控制系统来控制其飞行,同时自身又不容易受到系统的干扰和不确定性的影响。为了实现无人机的准确导航和稳定控制飞行,该文以单片机为基础,设计一种基于单片机的无人机导航与控制系统。主要是通过单片机的编程和硬件设计,将系统功能与硬件设备相结合,根据无人机的飞行任务和要求,确定系统的功能需求,设计无人机的导航算法和控制策略,实现无人机的准确导航和稳定控制。系统测试结果表明,基于单片机的无人机导航与控制系统具有良好的性能和稳定性。     

某型高速无人机舵控系统的设计

为解决高速无人机舵机控制系统体积小、反应快、噪声低等技术需求,结合某型高速无人机系统,设计了一种以模拟电路的方式实现舵电机系统PID调节的伺服控制系统,并在电路中采用一种有差比例控制的方式,实现了系统频率响应要求.对该系统进行了控制过程曲线分析及实际飞行测试,其结果表明:舵控系统满足了设计需求,达到了高速无人机系统快速...     

自主无人机导航及数字飞行控制系统的研制

介绍了数字式无人机飞行控制系统的硬件组成和主要特点,详细阐述了该数字飞行控制系统自主飞行的控制律的设计原理及软件实现方法。半物理仿真结果表明,该数字飞行控制系统能够较好地实现自主导航。     

无人机飞行控制系统软件故障注入方法研究

本文介绍了应用软件故障注入技术实现无人机飞行控制系统可靠性的评测方法。通过在无人机飞行控制计算机的外部数据总线上截获飞行参数,模拟无人机系统的硬件故障,构建故障模型并实现故障注入过程。实际应用表明该系统可以有效评估无人机飞行控制系统的故障检测、系统可靠性和容错能力。     

基于地面测控的无人机编队飞行控制系统

针对某型无人机,进行了地面测控系统的设计,从硬件和软件上对此测控系统进行了描述。在测控的基础上,加入了多无人机的编队飞行控制系统,采用线性控制理论设计了队形保持控制器,通过仿真验证了控制系统的可行性与控制效果。     

多旋翼无人机标准化机体设计方法研究

多旋翼无人机具有结构简单、可维护性强、无人员伤亡的优点,可广泛应用于航拍摄影、环境检测等领域,具有巨大的产业化前景。但多数科研机构大都注重飞行控制理论方面的研究,缺乏对机体设计的探讨,而这正是实现多旋翼无人机产业化的基础。从一个具体的设计实例出发,提出小型多旋翼无人机的标准化机体设计方法。然后通过对飞行控制系统的设计,实现多旋翼无人机的稳定飞行。飞行实验结果表明,设计的多旋翼无人机具有良好的稳定性能,从而验证机体设计和飞行控制方法的可行性。     

自主无人机导航及数字飞行控制系统的研制

介绍了数字式无人机飞行控制系统的硬件组成和主要特点，详细阐述了该数字飞行控制系统自主飞行的控制律的设计原理及软件实现方法。半物理仿真结果表明，该数字飞行控制系统能够较好地实现自主导航。     

一种大载荷量轻型无人机的总体方案设计与建模

本文针对飞行控制系统空中飞行实验这一环节,设计了一款具有较大载荷量的轻型无人机。本文围绕该轻型无人机完成了方案确定,总体方案设计,基本参数设计(包括机翼、机身、尾翼等的参数设计),三维模型建立等工作。通过以上过程,为后续该轻型无人机的模拟实验、制造、试飞打下了坚实的理论基础。     

四旋翼无人机的编队飞行控制系统设计

为了解决单架无人机执行任务效率低,安全冗余差等问题设计了一种基于GPS的无人机编队飞行控制系统。无人机端主控芯片采用STM32F427搭载Nutt X嵌入式操作系统,保证了姿态解算、姿态控制、导航、通讯等复杂任务的实时有序执行。使用ZigBee通讯模块、MAVLink通信协议搭建无线通讯链路,并解决了多节点之间的通讯以及通讯冲撞问题,实现了无人机之间、无人机和地面站的稳定通讯。在地面站端对各架无人机位置的检测,并在此基础上使用编队算法实现多架无人机的三角形、直线等阵形的编队飞行。实验表明,该系统能有效的实现多无人机的编队飞行控制。     

无人机用无刷直流电机矢量控制系统设计

为了消除无刷直流电机的脉动转矩、振动和噪声大等缺点,使其满足无人机系统的需求,设计了一种基于滑模观测器的无刷直流电机矢量控制系统。该系统在使用双闭环矢量控制的情况下,加入了基于滑模观测器的无位置传感器,最后和无人机自驾仪进行连接。通过在无人机上的实际应用,该控制系统消除了无刷直流电机的脉动转矩,所设计的无位置传感器估计误差小、启动速度快、抖动小,适用于多种起飞方式。此外,其恒速运行平稳,加减速过渡平滑,可以满足无人机的高机动飞行要求,适合在无人机上使用。     

液压调速控制系统设计及分析

液压调速控制系统是液压自动控制系统的重要组成部分。就液压调速控制系统的设计作了详细的阐述，包括系统的工作原理、动态分析和微机接口电路设计。此系统的设计对相似液压控制系统的设计具有一定的参考价值。     

利用PLC进行液体自动混合控制设计

以三种液体混合控制为例,利用PLC的强大功能,对液体混合搅拌进行了自动控制设计,以液体混合控制系统为中心,从控制系统的硬件系统组成、软件选用到系统的设计过程(包括设计方案、设计流程、设计要求、梯形图设计、外部连接通信等)均作了详细阐述,旨在对传统的液体混合控制工作进行自动化改造。     

产品设计质量控制方法研究及系统开发

系统地分析了现代产品设计质量的形成过程，对产品设计质量控制与保证的内容和方法进行了分析与研究。提出了集支持工具、过程方法和质量信息管理于一体的面向产品设计过程的设计质量控制模型，阐述了保证产品设计质量的策略。基于此模型构建了产品设计过程质量控制与保证系统的总体框架模型，并针对框架系统的实现作了介绍。     

模块化水下机器人控制系统设计

为了提高水下机器人控制系统设计的工作效率,提出了一种基于模块化思想的控制系统设计方法.模块化是指在对一定范围内的不同产品进行功能分析和分解的基础上,划分并设计生产出一系列通用模块或标准模块.把控制系统的硬件部分和软件部分按功能分解成一系列标准模块,将标准模块按照实际需要的设计结构进行组合,即可实现水下机器人控制系统的设计.采用这种模块化方法实现了水下机器人控制系统设计上的简单化,功能上的灵活化.     

智能自主控制在航迹控制系统中的应用

首先研究了自主式控制系统的关键问题,然后提出一种智能自主式航迹控制系统的结构,采用了模块化设计思想,对直升机对象的航迹控制系统进行设计.还给出了航迹自主控制关键功能模块的算法与具体实现.最后文章给出了系统数字仿真的结果,验证了系统的可行性.     

基于MATLAB的凸轮轴磨床的模糊控制仿真的实现

讨论如何利用MATLAB的M文件方式和FuzzyLogicToolBox可视化方法来有效解决模糊控制系统的设计问题。利用MATLAB与其所带的工具箱FuzzyLogicToolBox ,充分利用它们的优点 ,采用VC 从不同途径方便地实现凸轮磨削模糊控制器的设计     

舵机双余度电传控制系统设计

论述了双余度电传控制系统的结构设计和余度配置.设计了双余度电传控制系统的硬件电路和软件部分.针对电传控制系统中的信号处理、监控面选择、BIT、故障综合与处理等问题进行了分析,并提出了设计方法.通过故障模拟输入验证了设计的合理性与正确性.实践证明,双余度电传控制系统明显改善了系统的可靠性和稳定性.     

基于PetriNet的钢胚磷化PLC控制系统

随着控制系统发展，传统的PLC编程方法已不适用于具有并发、离散性质的复杂系统。基于Petri网模型的PLC程序设计方法，由于具有图形性质和对并发事件建模的能力，从而逐渐在复杂PLC控制系统中得到应用。然而所建模型往往繁杂，不利于分析和实现。通过将分层Petri网和T组合Petri网两种化简方法相结合，使得系统模型更另简明直观便于分析。在钢胚磷化PLC控制系统中应用，系统运行状况良好。给出了系统的Petri网模型和逻辑方程。     

基于ARM的数字式自动舵设计

针对我国的自动操舵仪长期以来都是采用模拟技术设计的问题,介绍了一种以ARM为核心的数字式自动舵的模块化设计方法及相应实验结果。首先介绍了船舶运动控制的野本模型,分析了系统的控制原理,然后根据系统结构框图设计了各功能模块和程序流程图。系统的软硬件均采用模块化设计,自动航向控制策略采用PID控制。系统具有电子罗盘、电罗经、GPS等多种导航信号接口,具有手动、随动、自动等多种控制模式,预留了多种通讯接口,可方便地与其它设备连接。实验结果表明,该设计方案可行。     

虚拟状态在PLC控制系统设计中的应用研究

利用功能转移图结构控制信号流表,可以实现复杂的ＰＬＣ控制系统的设计,然而为了使控制系统的设计方法更加完善,就应在转移图中引入了虚拟状态。本文提出了在ＰＬＣ系统设计中的虚拟状态与虚拟转移条件的概念,并通过一示例说明了引入虚拟状态的必要性,同时给出在ＰＬＣ系统设计中加实现的有效方案。