基于串级PID控制算法的四旋翼无人机控制系统设计

四旋翼无人机相较于传统的固定翼无人机有着更好的机动性、稳定性。它能适应更加复杂的飞行环境,对操控者的操控技术要求比较低,因此近年来四旋翼无人机在各个领域得到了更加广泛的应用。勘察、救援、电力设备巡检等众多领域都可以看到它的身影。然而相较于传统的固定翼飞机,四旋翼无人机的飞行控制系统设计难度大幅度提升。系统本身具有耦合性强、非线性、驱动数量比自由度少等特点,这些系统本身的特点大大提高了四旋翼无人机控制系统的设计难度。基于相应的物理学和力学理论,首先给四旋翼无人机建立了数学模型;然后设计了四旋翼无人机控制系统的硬件电路部分,可以为四旋翼无人机控制算法的实现提供硬件支持;最后基于串级PID控制算法为四旋翼无人机设计了飞控系统。通过仿真飞行实验验证了控制系统具有很强的稳定性和抗干扰能力。

四旋翼无人机控制系统设计与实现

四旋翼无人机相较于固定翼无人机有飞行稳定性高、可操作性好、对无人机起落环境适应性强等众多优势,因此近年来,四旋翼无人机在航拍、地质勘测、农作物药物喷洒、抢险救灾等不同的领域有着越来越多的应用。然而四旋翼无人机的运动模型具有耦合性高、非线性的特点,这为设计四旋翼无人机飞控系统增加了难度。基于运动学以及动力学的知识建立四旋翼无人机的数学模型,然后为基于PID控制算法给无人机设计了控制器,最后利用MALAB仿真平台和实验仿真平台为所设计的控制器确定最优的设计参数。

热真空试验中产品控温方法研究及其效果验证

为降低真空环境下产品的控温风险,以热真空试验的控温系统为研究对象,分析串级PID温度控制原理,在串级PID控制算法基础上进行多分区及参数自整定,提出一种适用于大滞后性系统的产品控温方法。试验验证结果表明,应用此控温方法对某卫星功率放大器热真空试验进行控温,实现了较高的精度(达到±0.5℃)和较小的超调量(仅0.7℃),升、降温速率≥1.5℃/mm。