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离散型自抗扰控制器在四旋翼飞行姿态控制中的应用
被引量:
27
1
作者
李毅
陈增强
+2 位作者
孙明玮
刘忠信
张青
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第11期1470-1477,共8页
本文首先介绍了自抗扰控制器的结构组成,包括跟踪微分器、扩张状态观测器以及非线性状态误差反馈律,及各部分的典型算法.针对四旋翼盘旋系统的姿态控制问题,设计了3种离散型自抗扰控制器,搭建了仿真结构图,并进行了参数整定,得到了优良...
本文首先介绍了自抗扰控制器的结构组成,包括跟踪微分器、扩张状态观测器以及非线性状态误差反馈律,及各部分的典型算法.针对四旋翼盘旋系统的姿态控制问题,设计了3种离散型自抗扰控制器,搭建了仿真结构图,并进行了参数整定,得到了优良的仿真结果.进而在实际装置上进行试验,调试出了令人满意的姿态实时控制结果.实时控制结果表明,文中所设计的自抗扰控制器可以满足控制精度及快速性的要求,并且具有抗干扰性能、稳定控制能力以及对非线性强耦合系统的解耦能力.最后,总结并分析了3种自抗扰控制器的优缺点及适用范围.
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关键词
自抗扰控制
跟踪微分器
扩张状态观测器
四旋翼系统
姿态控制
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职称材料
自抗扰技术在四旋翼飞行姿态控制中的应用
被引量:
17
2
作者
李毅
陈增强
刘忠信
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第3期115-118,123,共5页
介绍了自抗扰控制器的结构组成,包括跟踪微分器、扩张状态观测器以及非线性状态误差反馈律,并给出了各部分的典型算法.针对四旋翼盘旋系统的姿态控制问题,设计了连续型和离散型两种自抗扰控制器,在Simulink下搭建了仿真结构图,并进行了...
介绍了自抗扰控制器的结构组成,包括跟踪微分器、扩张状态观测器以及非线性状态误差反馈律,并给出了各部分的典型算法.针对四旋翼盘旋系统的姿态控制问题,设计了连续型和离散型两种自抗扰控制器,在Simulink下搭建了仿真结构图,并进行了参数整定.仿真结果表明,文中所设计的自抗扰控制器可以满足控制精度及快速性的要求,并且具有强鲁棒性、抗干扰性能以及对非线性强耦合系统的解耦能力.
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关键词
自抗扰控制技术
跟踪微分器
扩张状态观测器
四旋翼系统
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职称材料
基于四旋翼无人机的桥梁裂缝检测系统设计
被引量:
19
3
作者
徐昊
彭雪村
卢志芳
《水利水运工程学报》
CSCD
北大核心
2018年第1期102-110,共9页
为解决高墩大跨桥梁裂缝检测困难的问题,设计了四旋翼无人机桥梁裂缝检测系统,包括无人机系统、摄像系统、数字图像处理系统。通过对桥梁检测特性及无人机动力特征的分析,以STM32F427为主控板搭建满足飞行动力、控制、安全要求的硬件平...
为解决高墩大跨桥梁裂缝检测困难的问题,设计了四旋翼无人机桥梁裂缝检测系统,包括无人机系统、摄像系统、数字图像处理系统。通过对桥梁检测特性及无人机动力特征的分析,以STM32F427为主控板搭建满足飞行动力、控制、安全要求的硬件平台。在摄像系统中,借助相机矫正提高图像精度,采用像素物理尺寸标定、物距测量的方法,为裂缝图像自动测量提供辅助信息,并设计一种图像实时远程传输方案。在数字图像处理中,针对桥梁裂缝的噪声特点,经由中值滤波、边缘强化、阈值分割、形态学处理等获得裂缝二值图像,结合框选法实现裂缝宽度自动测量。所设计的无人机桥梁检测系统为解决高墩大跨桥梁裂缝检测困难的问题提供了一种可行方案,也为提高桥梁检测效率和精度提供了技术支持。
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关键词
裂缝检测
四
旋
翼
无人机
系统
摄像
系统
数字图像处理
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职称材料
四旋翼飞行器姿态的显式模型预测控制
被引量:
8
4
作者
王仑
苏敏
+1 位作者
杨帆
佃松宜
《电光与控制》
北大核心
2017年第11期53-57,共5页
针对四旋翼飞行系统的多变量、强耦合和带约束等复杂特性,提出了基于显式模型预测的控制方法。首先根据四旋翼飞行系统的动力学特点,建立了九状态空间模型,并解耦成2个子系统。然后,采用多参数二次规划法,离线计算了四旋翼飞行系统的显...
针对四旋翼飞行系统的多变量、强耦合和带约束等复杂特性,提出了基于显式模型预测的控制方法。首先根据四旋翼飞行系统的动力学特点,建立了九状态空间模型,并解耦成2个子系统。然后,采用多参数二次规划法,离线计算了四旋翼飞行系统的显式最优控制律,在线查找当前状态对应的控制量。数值仿真和实验结果表明,该方法在满足约束条件同时,调节时间较短,超调量较小且具有一定的抗扰动能力,成功实现了四旋翼飞行器的姿态稳定控制。
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关键词
四
旋
翼
飞行
系统
显式模型预测控制
状态空间模型
多参数二次规划
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职称材料
题名
离散型自抗扰控制器在四旋翼飞行姿态控制中的应用
被引量:
27
1
作者
李毅
陈增强
孙明玮
刘忠信
张青
机构
南开大学计算机与控制工程学院
中国民航大学理学院
出处
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第11期1470-1477,共8页
基金
国家自然科学基金项目(61174094
61273138)
+1 种基金
天津市自然科学基金项目(14JCYBJC18700
13JCYBJC17400)资助~~
文摘
本文首先介绍了自抗扰控制器的结构组成,包括跟踪微分器、扩张状态观测器以及非线性状态误差反馈律,及各部分的典型算法.针对四旋翼盘旋系统的姿态控制问题,设计了3种离散型自抗扰控制器,搭建了仿真结构图,并进行了参数整定,得到了优良的仿真结果.进而在实际装置上进行试验,调试出了令人满意的姿态实时控制结果.实时控制结果表明,文中所设计的自抗扰控制器可以满足控制精度及快速性的要求,并且具有抗干扰性能、稳定控制能力以及对非线性强耦合系统的解耦能力.最后,总结并分析了3种自抗扰控制器的优缺点及适用范围.
关键词
自抗扰控制
跟踪微分器
扩张状态观测器
四旋翼系统
姿态控制
Keywords
active disturbance rejection control(ADRC)
tracking differentiator
extended state observer
quadrotor system
attitude control
分类号
V249.12 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
自抗扰技术在四旋翼飞行姿态控制中的应用
被引量:
17
2
作者
李毅
陈增强
刘忠信
机构
南开大学天津市智能机器人技术重点实验室
南开大学计算机与控制工程学院自动化系
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第3期115-118,123,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(61174094
61273138)
+1 种基金
天津市自然科学基金资助项目(13JCYBJC17400)
教育部优秀新世纪人才支持计划(NCET-10-0506)
文摘
介绍了自抗扰控制器的结构组成,包括跟踪微分器、扩张状态观测器以及非线性状态误差反馈律,并给出了各部分的典型算法.针对四旋翼盘旋系统的姿态控制问题,设计了连续型和离散型两种自抗扰控制器,在Simulink下搭建了仿真结构图,并进行了参数整定.仿真结果表明,文中所设计的自抗扰控制器可以满足控制精度及快速性的要求,并且具有强鲁棒性、抗干扰性能以及对非线性强耦合系统的解耦能力.
关键词
自抗扰控制技术
跟踪微分器
扩张状态观测器
四旋翼系统
Keywords
ADRC
tracking differentiator
extended state observer
quad-rotor robot
分类号
V278 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于四旋翼无人机的桥梁裂缝检测系统设计
被引量:
19
3
作者
徐昊
彭雪村
卢志芳
机构
武汉理工大学土木工程与建筑学院
武汉理工大学道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室
出处
《水利水运工程学报》
CSCD
北大核心
2018年第1期102-110,共9页
基金
国家级大学生创新创业训练项目(20161049706008)
文摘
为解决高墩大跨桥梁裂缝检测困难的问题,设计了四旋翼无人机桥梁裂缝检测系统,包括无人机系统、摄像系统、数字图像处理系统。通过对桥梁检测特性及无人机动力特征的分析,以STM32F427为主控板搭建满足飞行动力、控制、安全要求的硬件平台。在摄像系统中,借助相机矫正提高图像精度,采用像素物理尺寸标定、物距测量的方法,为裂缝图像自动测量提供辅助信息,并设计一种图像实时远程传输方案。在数字图像处理中,针对桥梁裂缝的噪声特点,经由中值滤波、边缘强化、阈值分割、形态学处理等获得裂缝二值图像,结合框选法实现裂缝宽度自动测量。所设计的无人机桥梁检测系统为解决高墩大跨桥梁裂缝检测困难的问题提供了一种可行方案,也为提高桥梁检测效率和精度提供了技术支持。
关键词
裂缝检测
四
旋
翼
无人机
系统
摄像
系统
数字图像处理
Keywords
crack detection
quadrotor UAV system
camera system
digital image processing
分类号
U446.3 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
四旋翼飞行器姿态的显式模型预测控制
被引量:
8
4
作者
王仑
苏敏
杨帆
佃松宜
机构
四川大学电气信息学院
出处
《电光与控制》
北大核心
2017年第11期53-57,共5页
文摘
针对四旋翼飞行系统的多变量、强耦合和带约束等复杂特性,提出了基于显式模型预测的控制方法。首先根据四旋翼飞行系统的动力学特点,建立了九状态空间模型,并解耦成2个子系统。然后,采用多参数二次规划法,离线计算了四旋翼飞行系统的显式最优控制律,在线查找当前状态对应的控制量。数值仿真和实验结果表明,该方法在满足约束条件同时,调节时间较短,超调量较小且具有一定的抗扰动能力,成功实现了四旋翼飞行器的姿态稳定控制。
关键词
四
旋
翼
飞行
系统
显式模型预测控制
状态空间模型
多参数二次规划
Keywords
quad-rotor flight system
explicit model predictive control
state space model
multi-parameter quadratic programming
分类号
TP29 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
离散型自抗扰控制器在四旋翼飞行姿态控制中的应用
李毅
陈增强
孙明玮
刘忠信
张青
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
27
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
自抗扰技术在四旋翼飞行姿态控制中的应用
李毅
陈增强
刘忠信
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
17
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于四旋翼无人机的桥梁裂缝检测系统设计
徐昊
彭雪村
卢志芳
《水利水运工程学报》
CSCD
北大核心
2018
19
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
四旋翼飞行器姿态的显式模型预测控制
王仑
苏敏
杨帆
佃松宜
《电光与控制》
北大核心
2017
8
在线阅读
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职称材料
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