四旋翼飞行器的滑模PID轨迹跟踪控制

针对传统PID在四旋翼飞行器轨迹跟踪控制方面存在的精度不高、鲁棒性差等不足,提出了一种滑模PID算法。并根据建立的四旋翼欧拉-庞卡莱动力学模型,设计滑模PID轨迹跟踪控制器。与传统PID算法相比,该算法通过选取PID滑模面,有效地提高系统的响应速度以及抗干扰的能力。通过MATLAB/Simulink,在不同条件下,分别对滑模PID和传统PID算法设计的控制系统进行仿真。仿真结果表明,该算法能够更为精确地跟踪期望轨迹,同时具有响应时间短,超调量小,鲁棒性强等优点。     

四旋翼飞行器全局鲁棒轨迹跟踪控制算法研究

针对四旋翼飞行器轨迹跟踪控制性能易受模型参数不确定性和未知外部干扰影响的问题,提出一种基于自适应反步法的全局鲁棒控制策略。该方法利用单一虚拟变量表达的线性化参数模型描述系统内部不确定性和外部干扰组成的集总干扰,并通过反步法设计的自适应算法在线估计虚拟变量,从而降低计算量,提高控制器的实时性。基于Lyapunov理论证明了该方法对集总干扰的鲁棒性及系统全部变量的全局一致最终有界性。最后,通过仿真算例验证了该控制策略的有效性和可行性,结果表明：该控制策略能有效克服集总干扰影响,实现四旋翼飞行器的精确轨迹跟踪。     

面向电力巡检的四旋翼无人机非线性控制器设计

为了提高四旋翼无人机在电力巡检时的控制性能,提出了一种基于反步法-积分滑模的控制策略.在用四元数描述姿态运动模型的基础上,根据牛顿-欧拉法推导出四旋翼非线性动力学模型,获得了系统输入输出关系;分别设计了位置环和姿态环的非线性控制策略,其中反步法能够提高闭环系统状态量的收敛速度,积分滑模能有效抑制系统的集总干扰;同时,也...     

多旋翼植保无人机旋翼结构有限元分析

随着农业生产自动化水平的提高,多旋翼植保无人机被广泛应用于农业生产中.以某多旋翼植保无人机旋翼为研究对象,基于ANSYS Workbench软件,对多旋翼植保无人机的旋翼进行了静力学分析和模态分析.静力学分析结果表明:旋翼的危险截面主要集中在桨叶根部,且最大应力值小于许用应力,满足刚度和强度要求.模态分析结果表明:旋翼固有频率与外界激振频率避开率较大,因此不会产生共振现象,满足使用要求.通过ANSYS Work-bench对旋翼结构进行有限元分析,为后续多旋翼植保无人机旋翼优化设计提供理论依据.     

四旋翼两栖机器人姿态求解与控制

介绍了一种基于四旋翼驱动的两栖移动机器人。首先简要介绍了该机器人的机械结构与控制及传感系统,并介绍了机器人由四旋翼机构提供动力,并通过对4个旋翼的转动速度和方向进行配置,从而实现在空中飞行或在地面滚动的原理。然后,采用四元数方法对该两栖机器人进行了姿态求解,在此基础上,基于PID算法开发了机器人的飞行控制算法,并进行了相应的仿真。最后通过实验验证了该两栖机器人能够实现预期的两种运动模式,即空中飞行和地面滚动。该机器人提高了传统只具有单一运动模式的移动机器人的环境适应能力。     

探究多旋翼飞行器建模与飞行控制技术

多旋翼飞行器由于自身结构十分简单,具有良好机动性能,在军事及军事领域内具有良好应用价值,得到了研究人员高度关注,已经成为国际主要研究热点.但是国内在对多旋翼飞行器自主飞行控制分析研究上面时间较短,与发达国家之间存在较大差距,无法对多旋翼飞行器飞行进行精确性控制.所以,对多旋翼飞行器结构及飞行方法研究中,还需要深层次研究.本文结合多旋翼飞行器建模与飞行控制技术所存在的问题,以多旋翼飞行器作为研究对象,从建模及飞行控制技术层面进行研究.     

钻井岩屑床搅拌器

本发明涉及一种钻井岩屑床搅拌器，它是一个带有贯通孔的圆柱状体，其端接头带公扣，另一端为母扣，该搅拌器内孔壁表面呈连续的圆弧、直线、抛物线状，外体带有螺旋翼片，搅拌器外径与井壁内径之差为10～35mm之间。该装置在大位移或大斜度井的钻井中，可防止井内因岩屑沉积在井眼低部形成岩屑床，出现卡钻、停钻现象，并克服了因岩屑造成井眼缩径的问题，因而使用该项工具大大改善了钻井过程中岩屑的悬浮状态，防止其沉积而影响钻进。本实用新型结构简单、使用方便，使用中只需接于钻杆之间便可将钻井液中岩屑顺利排出地面。     

网前旋翼筛的改造

立式ZSL-13型φ600mm立式旋翼筛,筛选面积1.0m2,孔径φ1.6mm,开孔率18%,筛板厚度2.5mm,电机功率15kW,不能满足产品质量和产量的要求。为此,我们和邹平筛机厂进行了技术交流,决定只将旋翼和筛鼓进行改造,制定如下方案:将筛鼓改为0.3mm缝筛,开孔率5%,筛板厚度5mm;旋翼由2只改为4只,安装时根据实际情况旋翼与筛鼓之间缝隙在2～3mm之间调整。考虑到我公司自制苇浆和商品木浆用量大,纤维湿重高,筛缝的波纹选用双副曲线形。试用工艺参数:进口压力为0.2MPa,出口压力0.02MPa。开机后第三天电流由18A上升到25A,停机检查发现筛缝部分被杂质堵塞,将…     

一种基于多旋翼无人机挂拆传递绳的特制滑车研制

为解决在超(特)高压输电线路检修作业时,作业人员需携带传递绳登塔至作业点进行悬挂,而存在的作业人员体力消耗大、耗时长、安全性低等问题,笔者研制了一种基于多旋翼无人机适用于导线、地线及横担上挂拆传递绳的特制滑车装置。该装置结构简单、质量轻。试用结果表明,该装置的应用可显著提高工作效率和安全性。     

高职院校服务型教学团队建设实践与研究

高职院校教学仍沿用传统学科式的教学方式,考核的方式也是以各科内容进行考核,以知识掌握的程度为考核依据,对于综合性应用型项目,学生难以解决。这明显违背了高职院校培养学生具有一定的综合应用性技能性人才,不适应社会发展的需要。服务型教学团队是以项目为中心,组建教师团队进行教学,以学生为中心,研究性学习,以学生的发展作为教学的目标,以社会服务作为教学的出发点。激活课堂教学,极大发挥学生的积极性和创造性。