姿态控制
- 无人机火箭助推发射风险控制方法研究
分析了各阶段姿态控制逻辑，对火箭助推发射的风险边界进行了研究论证，提出了无人机发射过程中调整火箭助推器的两种方法，能够有效提升无人机火箭助推发射的安全性，为该类无人机安全发射起飞提供理论依据。关键词：无人机；火箭助推发射；姿态控制；方法研究1 概述无人机的起飞方式有很多种，归纳为零长发射起飞、弹射起飞、起落架滑跑起飞、载机空中发射起飞、容器式发射起飞、垂直起飞、投掷发射起飞等类型。比较通用也是比较成功的起飞方法之一是火箭助推发射起飞，火箭助推发射一般采用零
科技风 2023年17期2023-07-11
- 依托神经网络框架的姿态控制算子设计
。目前常用的姿态控制软件设计模式主要包括基于模型的设计方法[1-4]、基于可复用技术的设计方法[5-8]等。这些软件设计方法旨在从不同方面缩短软件开发周期，提高开发效率，增强软件可靠性，但其产生的软件代码规模仍较为庞大，并且设计方法较为繁琐耗时，灵活性不足。本文在分析现有控制系统飞行软件功能要求的基础上发现，神经网络框架的诸多优点较好地满足了控制系统软件设计需求。框架包含了领域内常用的概念、公式、算法、模型等内容，用户层一般使用高级编程语言，后端可以自动进
航天控制 2022年3期2022-08-02
- 盾构机姿态调整算法及仿真研究
;专家系统;姿态控制中图分类号：U455.3+9 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2021）02-0192-04在隧道挖掘等大型地下工程中经常要用到盾构机。现阶段隧道工程中，土压平衡盾构机是使用率最高、使用范围最广的机械，其前端加装的密封土舱具有稳定的切削面，在不断向前掘进的过程中，刀盘不断切削土体，液压缸同步推进，机身沿着预定轨迹向前掘进。可见，在土压平衡盾构机的掘进过程中，要想实现掘进轨迹与隧道设计轴线保持一致，就必须做好盾构机姿态的精确
粘接 2021年2期2021-06-10
- 基于MC56F8013主控的两轮平衡车的设计与制作
F8013;姿态控制;PID;电机驱动中图分类号：TP242文献标识码：A文章编号：1672-9129（2020）13-0077-021引言近年来，两轮自平衡车因为拥有绿色节能环保、方便灵活等多种优点因而得到了很大的发展，如今已经有很多关于这方面的研究以及相关的成熟产品问世[1-5]。现实中，两轮自平衡小车可看作是一种简单的移动倒立摆模型，它是一个多变量、多输入、强耦合的复杂控制系统，是自动控制研究领域一个永恒的经典课题。两轮自平衡车的本质是一个自平衡的载
数码设计 2020年13期2020-12-03
- 盾构隧道施工中盾构机的姿态控制
构法施工盾构姿态控制是盾构法施工重点环节，以京津城际延伸线解放路隧道为例，通过结合实际施工情况，分析盾构施工过程中不同地质条件下姿态控制技术，并提出一些盾构机的纠偏措施。关键词：盾构施工 姿态控制 纠偏1盾构姿态偏差原因盾构机姿态偏差主要是方向偏差和滚动偏差。方向偏差是指盾构机在水平和垂直方向偏离了线路的方向，滚动偏差则指盾构机的机身沿其轴线发生了旋转。由于隧道通过的岩层软硬不均、岩层界线变化较大且盾构在掘进过程中还需要适应线路在平面方向和垂直方向的变
中国应急管理科学 2020年2期2020-11-02
- 四轴飞行器的建模与仿真分析
;位置控制;姿态控制0 引言四旋翼飞行器也被称为四轴飞行器，是一种有4个螺旋桨的飞行器，其螺旋桨分布分为2种类型，分别为十字型和交叉型。此类飞行器可以灵活地实现各种飞行模式，如爬升、悬停、滚转、俯仰等。相对于传统的固定翼飞行器，四轴飞行器可以实现更多的飞行动作，并且在制作成本、体积以及控制简易性上都有无可比拟的优势。当下四轴飞行器成了一个研究热点，除了实验室研究以外，一般的工科大学生或者电子设计爱好者都可以以较低的价格设计完成一个四轴飞行器。1 坐标系的建
机电信息 2020年26期2020-10-26
- 基于神经网络PID的光伏组件清洁装置姿态控制
光伏清洁; 姿态控制; STM32; 神经网络PID; 方向修正; 实验验证中图分类号： TN711?34; TP273 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2020）02?0041?04Attitude control of photovoltaic module cleaning device based on neural network PIDWEI Pen
现代电子技术 2020年2期2020-03-04
- 四旋翼飞行器的非线性PID姿态控制研究
非线性PID姿态控制，是数字沟通与信息互动的主要形态，它在无人驾驶飞行器中的应用最为常见。基于此，本文结合四旋翼飞行器设计相关理论，着重对非线性PID姿态控制情况进行探究，以达到充分发挥技术优势，促进社会机械设备创新开发的目的。关键词：四旋翼飞行器;非线性PID;姿态控制引言：四旋翼飞行器，是现代飞行设备研究中最具代表的设备形态，它具有飞行稳定性高、距离远等特征。为了对四旋翼飞行器进行更加深入的研究，就应该对设备控制技术要点进行把握，进而形成当代飞行技术探
科学与财富 2019年25期2019-10-21
- 一种ITAE六旋翼无人机双闭环串联
算法在多旋翼姿态控制时因闭环零点所导致的系统超调量增加、反应速度降低的问题，以六旋翼无人机为研究平台，提出一种时间加权绝对误差值积分（ITAE）指标双闭环串联?前馈PID姿態控制算法。结果表明，在该算法下系统的超调量[σ]可控制在2%以下，调节时间[ts]控制在0.5 s以内，可实现对六旋翼无人机高度、偏航角、仰俯角和滚转角的控制，可保证无人机系统的稳定性且使稳态误差接近于0。该算法有效解决了传统PID控制算法在进行姿态控制时存在的超调量大、调节时间长的问
现代电子技术 2019年10期2019-06-20
- 基于PID控制的四轴飞行器姿态控制研究
四轴飞行器 姿态控制 ARM V71 飞行姿态控制系统的总体结构四轴飞行器姿态控制系统主要由主控制部分、动力部分以及航姿测量三个部分组成。主控部分的核心是主控制器；动力部分主要由给飞行器提供动力的电机以及调速器构成；航姿测量部分主要由高度测量模块与姿态测量模块组成，高低测量模块包含气压温度计，姿态测量模块包含加速度计、陀螺仪以及磁力计等。飞行器姿态控制系统的总体结构如下图1所示。图1 四轴飞行器姿态控制系统的总体结构图2 飞行器坐标系建立四轴飞行器的飞行姿
数码世界 2019年4期2019-05-10
- 基于准连续高阶滑模的可重复使用运载器再入姿态控制
载器再入段的姿态控制问题，提出一种基于准连续高阶滑模的控制方法。将姿态控制系统分为两个回路，分别为角度控制回路与角速度控制回路。角度回路作为外回路产生角速度指令，角速度回路作为内回路跟踪外回路产生的角速度控制指令。为了提高系统的鲁棒性，对两个回路分别设计滑模控制器。外回路中设计基于低通滤波的终端滑模控制方法，以获得平滑的控制量作为角速度指令。内回路设计增加系统相对阶的准连续高阶滑模方法，使控制律中不直接含有符号函数项，保证系统稳定的同时减弱控制器抖振。在具
计算技术与自动化 2018年3期2018-12-10
- 四旋翼飞行姿态测试平台设计及稳定性分析
了算法设计与姿态控制的难度。为了减少四旋翼飞行器飞行过程中不必要的干扰因素和事故率，自主设计了四旋翼飞行姿态测试平台。通过对系统进行受力分析和动态建模，采用能够快速稳定的双闭环串级PID控制算法设计了姿态控制器，并使用卡尔曼滤波算法进行姿态估计，然后分别在Matlab环境和平台上验证了飞行姿态的稳定性。实验结果表明了平台设计的合理性和可行性，是一种有效的四旋翼飞行姿态测试平台。关键词：四旋翼飞行器；测试平台；姿态控制；双闭环串级PID控制；卡尔曼滤波中图分
计算技术与自动化 2018年3期2018-12-10
- 模块化航天器姿态控制系统仿真研究
模块化航天器姿态控制系统进行研究。首先建立集成干扰力矩、姿态运动学、姿态动力学、控制律及飞轮、推力器两种执行机构的Simulink模型，然后应用实时仿真机对模型进行仿真。结果表明：不同执行机构的姿态控制系统能够完成对卫星姿态的实时控制并且在进行姿态调整时各有优势，最后以实时仿真机为基础设计了模块化航天器显示系统，实现了模块化航天器分系统状态和运行场景可视化。关键词： 模块化航天器； 姿态控制； Simulink； 执行机构； 显示系统； 可视化中图分类号：
现代电子技术 2018年18期2018-09-12
- 基于四元数的四轴飞行器姿态控制
四轴飞行器的姿态控制，建立四轴飞行器四元数运动学方程，给出了四元数微分方程的解析解和數值解，在此基础上求解出欧拉角。四轴飞行器采用串级PID控制算法，以欧拉角作为系统外环，补偿后的角速度作为系统内环。通过Matlab/Simulink仿真，对比单级PID控制效果，验证了算法的可靠性。最后，搭建了飞行器试验平台，在STM32飞控板上编程实现算法。实验证明，该控制系统较单级PID具有响应速度快，超调量小等优点，基本满足室外飞行要求。关键词： 四轴飞行器； 四元
现代电子技术 2018年16期2018-08-21
- 复合地层盾构施工技术研究
；复合地层；姿态控制；应对措施Abstract：in view of the composite strata represented by Guangzhou metro，the construction risks such as tool wear，attitude difficult control，mud cake and gushing are analyzed in the composite stratum，and relative mea
世界家苑 2018年7期2018-07-28
- 卫星姿态控制系统执行器的故障诊断方法研究
执行器的卫星姿态控制系统常见故障问题， 设计了一种基于新型级联前馈神经网络的故障诊断系统。 该系统采用自组织神经网络训练算法， 结合训练误差与拓扑信息， 优化神经网络结构， 提高其泛化性能， 进而应用神经网络模拟PPT的动力学特性开展故障诊断。 仿真结果表明， 该训练算法能优化网络结构， 提升了故障诊断策略的有效性与可靠性。关键词： 小卫星； 姿态控制； 神经网络； 故障诊断； 脉冲等离子体推进器中图分类号： V439+.2文献标识码： A文章编号： 16
航空兵器 2018年2期2018-06-19
- 航天器有限时间自适应容错姿态控制
01）高精度姿态控制是航天器系统的重要关键技术之一，在对地定向与观测、交会对接、航天器编队飞行等多种空间任务中起到十分重要的作用。近年来，随着航天器技术的发展，出现了多种低成本、模块化、可快速发射的新型航天器，如美国的TacSat系列卫星和ORS Sat-1等；同时，各国正在争相发展结构和功能均比较简单的微小型航天器。这些新型航天器质量轻，结构简单，具有较少的冗余和备份，一旦姿态控制执行器发生故障或部分失效，将会对航天器的姿态控制性能造成很大影响，甚至导致
中国惯性技术学报 2018年1期2018-05-10
- 基于MCU的球动式平衡机器人
平衡机器人 姿态控制 PID算法STM321 引言现代社会的科技水平不断提高，机器人作为科技发展的产物，在实际应用中极大地提高了生产效率，现在越来越普遍的应用的社会生活的各个方面。球动式平衡机器人作为轮式机器人的一种，通过驱动电机的运转，球体作为驱动轮在平面上移动。由于球体具有全向移动的特性，使用此结构可以实现机器人的全方位移动，在工作范围极小的空间中也可以灵活运动。2 系统原理基于MCU的球动式平衡机器人主要由姿态检测部分，驱动模块，控制中心等组成。工作
电子技术与软件工程 2018年22期2018-05-08
- 四旋翼无人机控制系统设计与实现
，具有良好的姿态控制、轨迹控制能力，各项性能指标符合设计要求。关键词：四旋翼无人机；PID控制；飞行控制；姿态控制；轨迹控制中图分类号：V279 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）34-0105-03Abstract： The four-rotor unmanned aerial vehicle（UAV） is a kind of vertical take-off and landing UAV with simple struct
科技创新与应用 2018年34期2018-01-17
- 基于间接型迭代学习控制的四旋翼轨迹跟踪
学习控制； 姿态控制； 轨迹跟踪中图分类号： TN876?34； TP273 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）23?0113?06Abstract： The backstepping control method has dynamic error in the trajectory tracking of the quadrotors， so an indirect iterative learning control （IL
现代电子技术 2017年23期2017-12-20
- 基于STM32的四旋翼飞行器飞行控制板设计
波融合算法；姿态控制四旋翼飞行器是一种具有4个呈十字形交叉对称的螺旋桨，能够垂直升降的四旋翼直升机。它通过飞行控制板控制4个轴上的无刷电动机带动螺旋桨以不同的速度和方向旋转，从而实现其垂直、俯仰、偏航、滚转、前后和侧向6自由度的运动。由于这是一个4输入6输出的欠驱动系统，具有非线性、强耦合、多变量等特点，因此对控制器的要求较高[1]。1 飞行器控制板的硬件选型与设计飞行器控制板采用模块化结构设计，主要由主控模块、电源管理模块、数据采集模块、执行机构驱动模块
无线互联科技 2017年17期2017-09-18
- 运载火箭姿态控制技术的发展趋势和展望
09运载火箭姿态控制技术的发展趋势和展望张卫东1刘玉玺2刘汉兵2丁秀峰2张开宝21. 上海航天技术研究院，上海201109 2. 上海宇航系统工程研究所，上海201109对国外运载火箭的姿态控制技术发展进行了梳理。根据国外运载火箭姿控技术的发展趋势，并结合国内运载火箭的发展方向，提出了几种可能应用于国内运载火箭的姿态控制方法，并给出了这几种姿态控制技术的工程实现方法和途径。分析表明，这几种控制方法对克服火箭参数不确定性、提高火箭姿控系统的鲁棒性具有明显优势
航天控制 2017年3期2017-07-21
- 卫星姿态四元数的连续化方法及姿态控制算法研究
连续化方法及姿态控制算法研究刘善伍 陈宏宇 张学钢上海微小卫星工程中心 ,上海 200050对无陀螺的微小卫星，提出了一种仅利用磁强计、太阳敏感器作为定姿部件的改进双矢量定姿算法，该算法解决了四元数输出跳变问题，基于该定姿算法确定的连续四元数设计了具有滤波功能的卫星姿态控制算法。仿真结果表明，该算法可保障卫星在任意初始状态下的姿态稳定，提高了可靠性、安全性，具有良好的工程应用前景。 关键词 姿态确定；姿态控制；四元数；微小卫星对于以中等精度、低成本和小型化
航天控制 2017年3期2017-07-21
- 基于双处理器的四旋翼飞行控制系统研究
旋翼飞行器；姿态控制；双处理器；滤波算法DOIDOI：10.11907/rjdk.162226中图分类号：TP319文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2017）001004403引言四旋翼飞行器是一个多传感器以及众多子系统（导航、通信、飞行控制等）构成的高集成控制系统。近年来，随着嵌入式处理器、传感技术、控制技术的发展，尤其是智能控制算法的应用，其性能得到了极大提高，在测控、巡检等军事和民用领域得到了广泛应用[12]，具有极高的研究价值和应
软件导刊 2017年1期2017-03-06
- 基于双处理器的四旋翼飞行控制系统研究
旋翼飞行器；姿态控制；双处理器；滤波算法DOIDOI：10.11907/rjdk.162226中图分类号：TP319文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2017）001004403引言四旋翼飞行器是一个多传感器以及众多子系统（导航、通信、飞行控制等）构成的高集成控制系统。近年来，随着嵌入式处理器、传感技术、控制技术的发展，尤其是智能控制算法的应用，其性能得到了极大提高，在测控、巡检等军事和民用领域得到了广泛应用[12]，具有极高的研究价值和应
软件导刊 2017年1期2017-03-06
- 充液航天器姿态控制研究进展
充液航天器姿态控制研究进展史星宇, 齐瑞云(南京航空航天大学 自动化学院, 江苏 南京 210016)摘要:首先介绍了充液航天器刚-液耦合动力学建模的研究现状,以及目前被广泛使用的等效晃动力学模型的建模方法;其次针对不同执行器的选取,总结分析了基于李亚普诺夫稳定性原理、滑模控制、自适应反馈控制等充液航天器抑制液体燃料晃动、控制姿态的方案;最后,对目前国内充液航天器姿态控制问题进行了总结,并展望了充液航天器未来的研究方向。关键词:液体燃料; 航天器; 抑制
飞行力学 2016年1期2016-10-14
- 近地零动量卫星干扰力矩飞轮补偿控制
影响近地卫星姿态控制。首先进行对日定向时气动干扰力矩分析；接着针对气动干扰力矩设计飞轮补偿控制算法，并采取弱偏置措施防止飞轮过零干扰；最后通过仿真验证了干扰力矩补偿控制算法的有效性，并可大幅减小磁力矩器磁矩。 关键词 卫星；姿态控制；零动量控制；飞轮；磁力矩器近地空间稀薄大气不仅会影响卫星轨道，还会对卫星姿态控制产生较大的气动干扰力矩，特别是安装单翼太阳帆板进行二维对日定向控制的近地卫星，如轨道高度200～300km的卫星，气动干扰力矩幅值可达100g·c
航天控制 2016年2期2016-08-09
- 挠性航天器大角度快速机动复合控制
。 关键词 姿态控制；Hp自适应伪谱；二阶滑模；振动抑制航天器在空间执行任务时，要求其具有大角度快速姿态机动能力，由于太空中各种干扰力矩的存在，及其附件的伸展、质量的变化等引起的不确定性因素对控制算法的鲁棒性和抗干扰能力提出了更高的要求。另外，航天器的结构非常复杂，存在太阳能电池翼等大尺寸挠性附件，由于本身弱阻尼的特点，一旦发生振动很难自行衰减，而挠性附件与刚性主体的耦合作用，很可能导致姿态失稳。美国发射的“探险者1号卫星” 失稳后，关于挠性附件的弹性变形
航天控制 2016年4期2016-07-21
- 基于区域极点配置的挠性卫星姿态镇定控制
：挠性卫星;姿态控制;区域极点配置;观测器现代卫星由于执行任务复杂,续航时间长,需要在其上安装太阳能电池板、液体箱等大型附件来满足能量需求．受运载能力限制,这些附件的质量应尽可能轻,一般选用低刚度的挠性材料制造．这造成了现代卫星具有挠性部件众多、动力学特征复杂、低频模态密集等特点,对高指向精度和高稳定度的卫星姿态控制带来极大挑战,是当前姿态控制领域的一个难点和热点问题[1-9]．近年来,挠性卫星姿态控制已取得了较多的研究成果．管萍等[4]提出了一种输入输出
厦门大学学报（自然科学版） 2016年3期2016-06-22
- 一种自主四旋翼飞行器控制系统结构研究
航控制系统和姿态控制系统。导航控制系统根据航线信息解算系统控制姿态角及飞行速度,并把解算结果交给姿态控制系统,由姿态控制系统完成实际飞行器姿态的控制。通过航线自主飞行仿真对该方法的可行性进行了验证。结果表明,该自主控制架构明晰,易于实际控制系统的实现,具有实际应用价值。关键词:四旋翼; 自主飞行控制; 导航控制; 姿态控制0引言四旋翼飞行器由4个相对独立的无刷电机驱动,是一种由4个螺旋桨控制的直升机,具有重要的军事及民用应用价值。它是一种不稳定系统,其控制
飞行力学 2016年1期2016-05-23
- 体教专业健美操专项学生身体姿态控制能力训练分析
而健美操身体姿态控制能力的训练是健美操训练所至关重要的一部分。本文运用了逻辑分析法和文献资料法，就怎样提高体教专业健美操专项学生身体姿态控制能力训练这一问题，列举了相应方法。体教专业健美操专项学生在进行健美操训练时，对身体姿态控制能力训练的重视程度、强度、训练力度等还远远不够。通过对身体各个部位姿态的训练去提高学生身体姿态的控制能力，从而提高体教专业健美操专项学生的专项水平。关键词 体教专业 健美操 姿态控制 训练分析一、体教专业健美操专项学生身体姿态控制
体育时空 2016年7期2016-05-14
- 绳系卫星释放阶段的空间姿态非线性稳定控制
方法的非线性姿态控制器。数值仿真及分析验证了该控制器可实现卫星姿态的稳定。关键词：绳系卫星；释放；姿态控制；Lyapunov函数空间系绳系统是指利用系绳将2个或多个卫星相连所形成的系统[1]，可用于清除空间碎片，产生推力，进行微重力环境下的科学实验等[2-4]。近50年来，空间系绳系统以其独特优势得到广泛关注，许多学者对其动力学与控制问题进行了广泛而深入的研究[1,5]。在空间系绳系统整体的动力学与控制的研究领域，一般将绳系卫星视为质点，忽略其姿态运动[6
西北工业大学学报 2016年1期2016-05-07
- 高超声速飞行器连续终端滑模姿态控制方法
连续终端滑模姿态控制方法王剑颖1, 梁海朝2, 吴限德3, 付秋军1(1.空间物理重点实验室，北京 100076；2.北京航天长征飞行器研究所，北京 100076；3.哈尔滨工程大学 航天与建筑工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001)摘要：针对高超声速飞行器的姿态控制问题，考虑系统模型不确定性以及外界干扰的影响，基于快速终端滑模设计了连续的姿态跟踪控制器。将飞行器姿态控制系统模型按时间尺度划分为快回路和慢回路，其中慢回路的控制器设计目标是给出期望角速度作为
哈尔滨工程大学学报 2016年2期2016-04-25
- 姿态稳定控制器择优评价体系构建
基于群决策的姿态控制器择优评价体系,并给出度量评价结果可靠性的可靠度指标。构建了基于控制器鲁棒性、控制力矩、参数敏感性、控制器复杂度和收敛速度的姿态控制器择优评价指标体系,采用同时融合多种赋权法优势的有序加权(ordered weighted averaging, OWA)组合赋权法确定指标权重,给出一种群组专家参与的区间型姿态稳定控制器择优评价方法,并定义了基于区间分析的评价结果可靠度定量描述指标。实例分析了航天器总体设计过程中的姿态稳定控制器择优评价过
系统工程与电子技术 2016年1期2016-01-21
- 四旋翼飞行器自适应反演姿态控制
器自适应反演姿态控制马正华,张倩倩,陈岚萍(常州大学 信息科学与工程学院，江苏 常州 213164)摘要：为了解决四旋翼飞行器控制系统的姿态稳定控制问题，首先根据牛顿第二定律和欧拉方程建立了四旋翼飞行器运动学模型,并针对姿态控制问题对模型进行简化，然后把姿态控制系统分成3个二阶子系统，运用反演法对各个子系统分别设计，进一步运用自适应控制律引入积分项，补偿由模型简化引起的模型误差，从而提高系统对外部扰动和系统模型不确定性的鲁棒性。最后通过Matlab仿真验证
智能系统学报 2015年3期2016-01-15
- 黄金分割控制在无人机姿态控制中的应用
控制在无人机姿态控制中的应用王彦龙1,杨喆2,陈阳1(1.中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，长春130033； 2.北京理工大学，北京100010)摘要：针对无人机气动耦合较强、难以建立精确模型的特点，以舵偏角为输入量，以姿态角为输出量，建立了无人机姿态控制系统的特征模型；分别采用线性和非线性黄金分割控制方法设计了无人机姿态控制律并进行了仿真试验；仿真结果表明：采用线性和非线性黄金分割设计的姿态控制系统稳定，无稳态误差，能够满足无人机姿态控制精度要
兵器装备工程学报 2015年7期2015-12-30
- 单护盾TBM掘进姿态控制
词：单护盾；姿态控制；控制措施DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.095TBM使隧道连续开挖续掘进成为现实，在施工时具有掘进速度快、效率高和安全风险小的特征。单护盾TBM多用于软岩、破碎地层，在隧道施工时，由于隧道的距离比较长，地质条件复杂，设备掘进姿态难以控制导致隧道掘进的质量很难得到保证。因此在隧道施工时，应合理分析工程情况，选取正确的掘进参数，利用有效的方法对TBM掘进姿态进行控制。1 工程概况重庆轨道交通五号
山东工业技术 2015年24期2015-12-10
- 基于四元数的四轴无人机姿态的估计和控制
产生的误差。姿态控制将当前姿态与目标姿态的姿态误差反馈到PD控制器来实现想要的目标姿态。姿态估计中用到的梯度下降算法通过四元数对应的欧拉角的均方误差验证，静态均方误差小于0.945°。实际的飞行测试可以实现一个稳定的飞行，同时验证了姿态控制算法。关键词： 四轴无人机； 四元数； 姿态估计； 姿态控制中图分类号： TN967?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2015）11?0112?05Attitude estimation and
现代电子技术 2015年11期2015-07-28
- 灰色PID控制在AUV横滚控制中应用研究
PID横滚姿态控制器，设计了灰色PID控制算法，以达到抑制和消除横滚的目的。仿真结果表明，灰色预测PID算法操舵平滑，控制速度快，鲁棒性和环境适应能力更好，完全能胜任AUV横滚姿态控制的要求。关键词： 水下航行器； 横向滚动控制； 灰色PID控制； 姿态控制中图分类号： TN108+.4?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2015）01?0100?03Abstract： According to the characteristic
现代电子技术 2015年1期2015-04-13
- 姿态控制中的散开现象
0001)姿态控制中的散开现象何朕,王广雄(哈尔滨工业大学 航天学院,黑龙江 哈尔滨 150001)摘要:对散开现象提出了一种新的解释,并对姿态控制提出了一种新的PD型控制。实际应用中常用四元数来表示一刚体运动的姿态。可是四元数的状态空间S3对姿态集合SO(3)是双重覆叠的,即每一个姿态对应两个不同的四元数向量。这样,当采用四元数来进行反馈控制时,四元数的非唯一性会在q∈S3和-q∈S3的邻域分别形成一个吸引域和一个排斥域,从而导致了姿态控制的散开现象。
电机与控制学报 2015年7期2015-03-16
- 接触力控制的单腿机器人姿态控制*
的单腿机器人姿态控制*侯文琦，王剑，韦庆，马宏绪(国防科技大学 机电工程与自动化学院，湖南 长沙410073)摘要：为了使Acrobot(Acrobat类型的单腿机器人)在运动过程中相对地面没有滑动，设计了基于接触力控制的姿态控制系统，将水平方向接触力作为内环的控制对象并限制其大小，使其总能满足摩擦锥的约束，从而保证在小腿姿态角的跟踪过程中足与地面间不会产生滑动。在Acrobot的直立姿态处，对其动力学方程进行线性化，并得到驱动力矩—水平接触力—质心水平位
国防科技大学学报 2015年2期2015-02-25
- 运载火箭分离与姿控联合仿真方法研究
程中，上面级姿态控制力对分离两体间隙影响较为显著，在分离设计过程中必须开展姿控与分离联合仿真；基于多学科CAD/CAE分析工具联合建模与仿真，研究了运载火箭姿控与分离联合仿真建模方法与仿真流程，实现了运载火箭分离与姿控快速建模，以及三维可视化分离仿真，为分离过程精确预示与仿真分析提供了有力支撑。关键词：分离；姿态控制；联合仿真本文引用格式：张健,翟章明，周一磊，等.运载火箭分离与姿控联合仿真方法研究[J].四川兵工学报，2015(12):14-17.Cit
兵器装备工程学报 2015年12期2015-02-02
- 基于ESO的再入飞行器姿态控制
的再入飞行器姿态控制詹 韬，梅金平，郑 旭（北京控制与电子技术研究所，北京100038）摘 要：针对飞行器再入姿态控制系统受到较大干扰力矩时，采用目前工程上常用的“前馈＋PID”控制方法难以获得理想控制精度的问题，提出了采用自抗扰控制技术进行再入姿态控制的方法。首先利用扩张状态观测器对前馈项没有完全补偿的剩余飞行器角加速度进行估计并加以补偿，使得作用在飞行器上的力矩接近于平衡状态，并采用PD控制器进行误差反馈控制，给出了飞行器再入姿态自抗扰控制律，并在频率
导航定位与授时 2014年3期2014-04-19
- 基于自适应模糊滑模的飞行器姿态控制系统设计
滑模的飞行器姿态控制系统设计周连文 李芳华上海航天控制技术研究所, 上海 200233针对飞行器在大姿态角飞行时系统存在的非线性、耦合和不确定性因素，提出了自适应模糊滑模的控制方法来设计飞行器的姿态控制系统。采用模糊逼近的方法对姿态控制系统的不确定性进行补偿，并在此基础上设计了自适应模糊滑模解耦控制器。推导了系统的控制律和参数自适应律，并基于李亚普诺夫函数证明了该控制方法可保证闭环系统的全局稳定，最后通过数值仿真验证了本文提出方法的有效性。 关键词 飞行器
航天控制 2013年5期2013-08-16
- 分离模块航天器虚拟对接姿态鲁棒自适应协同控制*
术，从航天器姿态控制的角度设计了一种鲁棒自适应协同控制器，该控制器容许模块存在转动惯量不确定及受空间摄动干扰等因素，利用模块间无线通信将主模块的状态信息引入从模块控制器中，从而实现了主从模块协同虚拟对接。采用修正的罗德里格斯参数描述模块的姿态，将虚拟对接的姿态控制分为2个过程，分别给出每个过程期望姿态的解算方法。将转动惯量不确定性和空间摄动干扰作为整体分析，利用滑模控制思想分别为主从模块设计了鲁棒自适应控制器，并基于Lyapunov稳定性理论给出控制器的稳
航天控制 2013年5期2013-08-16