简介:针对四旋翼无人机轨迹追踪问题,提出了一种基于扩张状态观测器的鲁棒滑模控制方法。考虑无人机系统受到内外部扰动、线速度未知等不确定性影响,通过引入扩张状态观测器,对系统不确定因素进行实时估计并给予补偿,实现了系统对扰动的鲁棒性和对环境的高度适应性。同时,滑模控制通过引入切换函数来消除干扰及不确定项,但较大的切换增益会引起系统颤振,因此,干扰和不确定项是颤振的主要来源,利用扩张状态观测器来估计干扰及不确定项并加以补偿,消除了颤振。利用Lyapunov理论,证明了控制系统的稳定性。系统仿真实验结果表明,所提出的控制方法能够保证四旋翼无人机轨迹追踪的鲁棒性,旋翼转速最大跳变幅值降低86.4%-94.5%,提高了系统稳定性。
简介:提出了一种新的基于数字信号处理器(DSP)TMS320LF2407A和专用驱动芯片ML4428的陀螺用无位置传感器无刷永磁直流电机(BLDCM)稳速控制系统。它采用芯片ML4428实现无刷直流电机速度控制系统中的反电势检测、换相和功率驱动,并使用数字信号处理器TMS320LF2407A作为控制处理器,实现了电机的起停控制、转速给定,转速检测。它还采用了锁相环技术和积分分离的PID控制算法,大大提高了系统的控制性能和可靠性。
简介:针对传统惯性开关阈值散布大、万向性差等缺点,设计了一种环形无源万向微机电惯性开关。环形的可动质量框作为可动电极,由内部的四根折叠悬臂梁支撑,和外部的环状固定电极有一定间隙,构成xy平面内的万向开关。对设计开关进行有限元动态接触仿真,结果表明开关在1000g加速度作用下的响应时间和接触时间分别约为0.142ms和5s,表现出较高的触发灵敏度和良好的接触效果。研究悬臂梁线宽与开关阈值加速度的关系,结果表示悬臂梁线宽的微小变化会引起阈值加速度的较大变化。利用冲击台试验对封装后的开关进行阈值试验,试验结果表明实际阈值分布在900g-1300g范围内,80%的开关阈值比设计值大。用微电镜对悬臂梁线宽进行静态测量,悬臂梁线宽加工误差大多分布于0-+2m,加工误差直接导致开关的阈值加速度增加,设计阶段应充分考虑加工误差对阈值加速度的影响。
简介:为解决自由振动式动导数试验技术在大尺度高超声速风洞中,高气动载荷环境与低频率模拟要求之间的突出矛盾,进一步提高高超声速飞行器较低气动阻尼的测量精度,发展了基于组合式动导数天平的Ф1m量级高超声速风洞自由振动试验技术.设计组合式动导数天平,轴承组件承载模型轴向和法向气动力,弹性应变梁提供系统恢复力矩,并可根据减缩频率的要求调整系统自由振动频率,有效提高了天平承载能力,拓展了试验频率模拟范围.在中国空气动力研究与发展中心Ф1m高超声速风洞,利用本系统进行了10°半锥角不同钝度圆锥标模俯仰动导数校测试验,所测俯仰动导数与文献结果最大相对误差在6%以内,验证了试验系统和测试结果具有较好的稳定性与重复性.
简介:地形辅助导航是一种利用地形高度信息定位的导航技术,由于地形高度起伏是非线性的,因此地形辅助导航本质是非线性、非高斯贝叶斯后验概率估计问题。粒子滤波因为适合非线性、非高斯估计问题,被引入地形辅助导航领域得到广泛研究和应用,但粒子滤波算法存在粒子匮乏的问题,会影响定位精度。针对此问题,将高斯混合无迹粒子滤波(GMUPF)用于地形辅助导航,该算法用高斯混合模型(GMM)近似粒子分布,用无迹卡尔曼滤波(UKF)估计重要密度函数,不需要做重采样。通过用实际地形数据做飞行仿真实验,结果显示相比粒子滤波,不仅没有粒子匮乏问题,而且所用粒子数更少时估计精度略好。
简介:针对无陀螺或陀螺失效等情况下的飞行器姿态确定问题,基于无冗余姿态描述形式修正Rodrigues参数,提出了仅利用星敏感器矢量观测信息来确定飞行器姿态的UPF(UnscentedParticleFilter)算法。UPF利用UKF(UnscentedKalmanFilter)得到粒子滤波的重要性密度函数,从而克服了标准的粒子滤波没有考虑最新量测信息和UKF只能应用于噪声为高斯分布的不足。修正Rodrigues参数描述飞行器姿态具有简洁高效的特点,通过切换方法避免了奇异性现象。仿真结果表明,该姿态确定算法可以取得比UKF更快的滤波收敛性和更高的滤波精度,并且比四元数算法计算效率提高近10%。
简介:针对传统无陀螺捷联惯导系统角速度求解复杂,解算效率低,惯性元件安装精度要求高等问题,提出一种新型的无陀螺捷联惯导导航方案,将8-UPS型并联式六维加速度传感器作为其惯性元件,直接测量出运载体的六维绝对加速度。基于矢量力学理论,推导了其惯导基本方程;通过数值积分运算来提取载体的线运动参量;运用空间几何理论建立姿态方程,实时更新捷联矩阵以获取载体的角运动参量,从而完成了导航建模与解算。仿真结果表明该系统能满足航行体中精度实时导航的要求,是有效可行的。与同类导航相比,该系统具有结构紧凑、解算效率高、物理模型误差敏感性低等优势。
简介:由于MEMS陀螺精度低、漂移大,使得MEMS陀螺和加速度计构成的微惯性导航系统(Micro-INS)的精度很低,导航定位误差发散很快,不能满足载体进行导航定位定姿的要求。而相对MEMS陀螺,MEMS加速度计精度较高,据此提出用MEMS加速度计来构成的无陀螺微惯性导航系统(GyroFreeMicroInertialNavigationSystem,GFMINS),即通过将高精度的MEMS加速度计安放在载体非质心处,代替陀螺来测量载体角运动信息,实现在短时间内的载体角速度测量精度优于MEMS陀螺的精度,以满足某些短时间运行载体的导航定位定姿要求。最后,针对某型火箭弹的运动模型,对两种惯导系统进行了仿真,结果表明,由误差补偿后MEMS加速度计构成的无陀螺微惯导系统,在100s内的导航误差等效于传统惯导系统中陀螺漂移0.1(°)/h的误差。
简介:Lithium-aluminum-cobalt-nickeloxideLiAlxCoyNi1xyO2particles,generallyusedascathodeoflithiumbattery,werepreparedbychemicalcoprecipitationfromanaqueoussolutionofLiOH,Al(NO3)3,Co(NO3)2andNi(NO3)2withNH4OH.XRD,SEMandFTIRwereusedtoexaminetheeffectofnickelcontentontheproduct.FTIRpatternsshowedthatincreaseinnickelcontentdecreasedtheabsorptionstrengthofthepeakofspinelstructureoftheproduct,attributedtotheoccupationbynickelinthealuminumsites.Particlesizeandelectricalpropertiesofthelithium-aluminum-cobalt-nickeloxide(abbreviatedasLACNO)particleswerealsodetermined.
简介:The(2+1)-dimensionalBKPequationintheHirotabilinearformisstudiedduringthiswork.WronskianandGrammiantechniquesareappliedtotheconstructionofWronskianandGrammiansolutionsofthisequation,respectively.ItisshownthatthesesolutionscanbeexpressedasnotonlyPfaffiansbutalsoWronskiansandGrammians.
简介:The1/3subharmonicsolutionfortheDuffing'sequationisinvestigatedbyusingthemethodsofharmonicbalanceandnumericalintegration.Thesensitivityofparametervariationforthetransientprocessandthetransientprocessfortheperturbanceinitialconditionsarestudied.Overandabove,theprecisionofnumericalintegrationmethodisdiscussedandthenumericalintegrationmethodiscomparedwiththeharmonicbalancemethod.Finally,asymptoticalstabilityofthepuresubharmonicoscillationselementisinspected.
简介:Inthispaper,ahigh-orderfinite-volumeschemeispresentedfortheone-dimensionalscalarandinviscidEulerconservationlaws.TheSimpson’squadratureruleisusedtoachievehigh-orderaccuracyintime.TogetthepointvalueoftheSimpson’squadrature,thecharacteristictheoryisusedtoobtainthepositionsofthegridpointsateachsub-timestagealongthecharacteristiccurves,andthethird-orderandfifth-ordercentralweightedessentiallynon-oscillatory(CWENO)reconstructionisadoptedtoestimatethecellpointvalues.Severalstandardone-dimensionalexamplesareusedtoverifythehigh-orderaccuracy,convergenceandcapabilityofcapturingshock.
简介:在现在的纸,包含三个任意的函数为的一个一般解决方案概括(2+1)维的KdV-mKdV方程,它被导出从概括(1+1)维的KdV-mKdV方程,首先借助于Wiess被介绍,小鼓,Carnevale(WTC)截断方法。然后有考虑的几条能量守恒定律的multisymplectic明确的表达被介绍为概括(2+1)维的KdV-mKdV方程基于桥的multisymplectic理论。随后,源于以便以Jacobi椭圆形的功能的合理功能模仿周期的波浪答案一般答案,一个半含蓄的multi-symplectic计划被构造那等价于Preissmann计划。从数字实验的结果,我们能断定multi-symplectic计划能精确地模仿周期的波浪答案概括(2+1)维的KdV-mKdV方程当时近似保存能量守恒定律。
简介:AhighlyefficientH1-Galerkinmixedfiniteelementmethod(MFEM)ispresentedwithlineartriangularelementfortheparabolicintegro-differentialequation.Firstly,somenewresultsabouttheintegralestimationandasymptoticexpansionsarestudied.Then,thesuperconvergenceoforderO(h2)forboththeoriginalvariableuinH1(π)normandthefluxp=uinH(div,π)normisderivedthroughtheinterpolationpostprocessingtechnique.Furthermore,withthehelpoftheasymptoticexpansionsandasuitableauxiliaryproblem,theextrapolationsolutionswithaccuracyO(h3)areobtainedfortheabovetwovariables.Finally,somenumericalresultsareprovidedtoconfirmvalidityofthetheoreticalanalysisandexcellentperformanceoftheproposedmethod.