风扰下变质量四旋翼轨迹跟踪控制

针对存在风扰和变质量负载扰动的四旋翼无人机轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于降阶广义比例积分观测器的动态面模糊滑模控制方法。首先,建立含风扰和变质量负载扰动的四旋翼无人机系统模型;其次,结合四旋翼无人机系统模型设计降阶广义比例积分观测器估计外界风扰;再次,设计动态面滑模控制器,并采用模糊控制模糊化切换增益,以此有效地抑制抖振;然后,通过Lyapunov稳定性证明四旋翼无人机系统的稳定性;最后,通过Matlab-Simulink进行3种控制方法的仿真比较。仿真结果表明,当存在风扰和变质量负载扰动时,该控制方法抗风扰能力更强,稳定性更好,位姿跟踪精度更高。

运用克拉珀龙方程解决理想气体状态转换和变质量问题

理想气体状态方程p1V1/T1=p2V2/T2只适用于定质量的理想气体,在解决变质量问题时,经常需要通过巧妙选取研究对象将“变质量”问题转化为“定质量”问题,而克拉珀龙方程pV=m MRT则可直接用于变质量的理想气体.根据这一方程式,可以得到如下三个推论。

关于变质量问题的分析

本文从变质量物体动力学方程以及由此推导出的变质量物体动能定理出发,分别结合质量增和减的两个实例,分析了教学中物理图像模糊的变质量问题.指明了对于同一个问题之所以能用质点的动力学方程又能用变质量物体动力学方程求解,根本原因在于从动力学角度看,变质量系统的质量可以看作"不变",因为所谓的"变"只是对某个研究对象而言,变质量系统的动力学方程就是质点系动量定理的一种表达形式.

变质量负载四旋翼无人机抗风性研究

四旋翼无人机已越来越多的应用于农业植保方面,针对其随着农药量的减少以及外部风扰影响下导致系统的飞行性能的问题,设计了一种积分反步控制法与串级RBF神经网络PID控制相结合的控制方案。方案具有内外环结构,在外环采用积分反步法,对水平位置和高度进行控制;内环采用串级RBF神经网络PID控制,依靠神经网络自学习性对PID参数动态整定实现对姿态角的控制。仿真结果表明,与常规PID控制相比,该方案随外界干扰的波动范围更小,误差更小,证明了该方案的抗干扰性更强。

探究理想气体规律 剖析气体变质量问题

热力学在实际生产与生活中的应用非常的广泛,近年来,高考物理问题与实际生活密切相关,对于热力学计算多数向变质量问题倾斜,这样的考查不仅贴近实际,更能促进学生思维能力的提升,有效落实核心素养的达成.一、气体变质量问题的特点及分析在高中阶段常见的变质量问题主要是充气、放气或漏气问题,处理这类问题时通常是把气体当成理想气体来处理.

融会贯通,辨析异同——例析理想气体的四类“变质量”问题

理想气体状态方程和实验定律的适用对象是一定质量的理想气体,但是在实际问题中,通常遇到的是气体的变质量问题.对于此类问题可以巧妙地选择合适的研究对象,将变质量问题转化为熟悉的定质量问题,进而利用已知结论求解.本文结合实例探究四类典型例题,辨析其异同,以供读者参考.

变质量气体模型在新高考情景问题中的巧妙分析

新高考改革下,物理问题与生活贴近,要想解决实际生活中的变质量气体模型问题,就要学会情景化构建物理模型.如何正确地选取合适的气体作为研究对象,这是将变质量转变成定质量气体模型进行物理问题求解的关键.

例谈气体变质量问题的求解策略

在气体相关的物理问题中,变质量问题常常给学生带来较大的困扰.本文通过具体实例,详细探讨了处理气体变质量问题的几种有效策略,旨在帮助读者掌握这些策略,提高解决气体变质量问题的能力,深化对气体性质和相关物理规律的理解.

时变边界的变质量刚体的动力学方程

讨论一类变质量刚体（即在其边界与外部进行质量交换，从而具有时变边界）的动力学问题，并建立了时变边界的刚体动力学普遍方程．

根据理想气体状态方程的分态式巧解变质量气体问题

克拉珀龙方程为pV=nRT,该方程有4个变量:p是指理想气体的压强,V为理想气体的体积,n表示气体物质的量,T则表示理想气体的热力学温度,R为理想气体常数.在理想气体状态变化问题中,若质量为m的气体分成几个不同的部分,或由若干个不同的部分混合。

具有单面完整约束的变质量完整力学系统的运动

给出具有单面约束的变质量力学系统的D′Alembert-Lagrange原理,得到具有单面完整约束的变质量完整系统的运动方程,并举例说明新结果的应用。

变质量少体问题及其应用

该文以变质量质点动力学方程 (密歇尔斯基方程 )为基础 ,建立了变质量少体问题的运动方程 ,并利用小参数方法得到了变质量少体问题的分析解。文中还将研究结果应用到彗星运动上 ,讨论彗星轨道中非引力效应。指出非引力效应会导致某些彗星轨道半长径和偏心率等产生长期和周期变化 ,这些变化将明显地影响彗星运动的周期以及过近日点的时间和地点 ,因此在这些彗星精密定轨和探讨其轨道动力演化时应当考虑这种非引力效应。

变质量力学体系的LAGRANGE方程

本文证明了对于一个物体质量随时间变化的力学系统，Ｌａｇｒａｎｇｅ方程在形式上将保持不变，从而拓宽了Ｌａｇｒａｎｇｅ方程的使用范围，为变质量力学系统的讨论提供了一种手段．

经典力学和相对论变质量问题浅议

给出了经典力学和相对论中变质量的确切含义 ,指出了两种理论中所研究的变质量物体运动问题有着本质的差别。

变质量物体运动方程与落链问题

结合落链问题,对运用变质量物体运动方程时值得注意的几个问题作了较深入的讨论。

气体变质量 关键选对象

气体的三大实验定律与理想气体状态方程,研究对象均是质量一定的理想气体.对于气体状态变化中变质量问题的处理方法,关键是灵活地选择研究对象,将变质量气体问题转化为定质量气体问题,用理想气体状态方程或气体实验定律的推广形式分析求解.一、理想气体状态方程与实验定律的推广式若将一团质量为m的气体分为质量分别为m_(1)、m_(2)、…的多团气体.

气体变质量 关键选对象

气体的三大实验定律与理想气体状态方程,研究对象均是质量一定的理想气体.对于气体状态变化中变质量问题的处理方法,关键是灵活地选择研究对象,将变质量气体问题转化为定质量气体问题,用理想气体状态方程或气体实验定律的推广形式分析求解.

热采水平井变质量流与油藏渗流的耦合数值模拟

为真实反映水平井及近井地带的流体流动情况,需要将水平井井筒内的流动与在油藏中的渗流耦合进行油藏数值模拟。假设"微元段",引用"交错网格"和"等效渗透率"概念,建立了热采水平井井筒变质量流的等效渗流模型;在此基础上提出耦合井筒变质量流与油藏渗流的水平井产量公式,建立了井筒变质量流与油藏渗流耦合的数学模型。利用该模型进行热采水平井开采机理研究,认为:水平井井筒内的压降影响水平井生产动态,忽略压降将使计算的产油量和油汽比偏高;水平井所产油主要来自水平井筒的始端,在一定的油藏条件、水平井参数等情况下,每口水平井都有最优水平段长度。

基于模糊PID控制器的变质量-柔性梁结构振动主动控制

机械臂结构通常用来搬运或者传输物品,而质量在传递过程中可能移动或者改变大小,因此这类结构属于典型的变质量结构,含质量构件的机械臂通常被简化为附加集中质量或附加变质量的柔性杆梁结构。以含变质量构件的压电梁结构为研究对象,从材料的本构方程出发,使用模态叠加法推导了粘贴有压电片的变质量-柔性梁结构的控制方程,通过计算仿真得到变质量时变系统的瞬态响应,分析了变质量-柔性梁结构的振动特性和运动规律,然后开展变质量柔性梁结构的振动主动控制研究;针对系统的变质量时变特性,设计模糊PID控制器对含变质量单元的柔性梁结构开展了振动主动控制研究,考虑了多种工况下系统的振动抑制问题;鉴于FFT在非平稳信号分析中的不足,使用时频分析技术将信号在时间-频率域上分解,得到了信号在时频域上的能量分布信息,更加准确的比较了控制效果。数值仿真表明,由于系统的变质量特性,系统没有固有频率,而是以共振频率带的形式出现;PID控制和模糊PID控制两种算法都可以实现系统的振动抑制,但是使用模糊自整定PID控制器,鲁棒性高,自适应性强,通过改进PID控制器的参数,可有效的提高控制效果。

水平井变质量流研究进展

综述了水平井筒沿管壁具有流体流入的变质量流动的最新研究进展．内容包括：考虑油藏流体流入时井筒流动压力及产量的计算，具有不同流入时管壁摩擦系数的经验计算公式，以及流体径向流入井筒后流动阻力损失产生的机理分析等．重点介绍了水平井筒变质量流动阻力系数的计算，同时文中还介绍了井筒两相变质量流动损失产生的机理和数值模拟研究进展．