内容概要:本文详细介绍了利用MATLAB/Simulink进行四旋翼无人机的动力学建模及其PID控制系统的实现。首先阐述了四旋翼无人机的基本动力学原理,包括旋转矩阵的应用以及平动和转动动力学方程的建立。接着深入探讨了PID控制器的设计与调参技巧,强调了不同控制环节之间的相互影响,并提供了具体的参数选择建议。此外,还讨论了常见的仿真错误及其解决方案,如代数环问题的处理方法。最后分享了一些实用的仿真优化策略,如加入低通滤波器来减少高频抖动,确保仿真结果的稳定性和准确性。 适合人群:对无人机控制系统感兴趣的科研人员、高校学生及从事相关领域的工程师。 使用场景及目标:适用于希望深入了解四旋翼无人机控制理论的研究者,旨在帮助他们掌握从零开始构建完整的无人机仿真模型的方法和技术要点。 其他说明:文中不仅包含了详细的理论解释,还附有大量的代码片段作为实例支持,便于读者理解和实践。同时提醒读者注意一些容易忽视的问题,如积分饱和限制等,有助于提高仿真的成功率。
2025-05-12 17:27:57 917KB
1
用msp430f149做飞控,只有8MHZ的频率,内部资源也没有stm32的多,所以采用两块芯片一起,一块控制姿态,一块做任务用。 硬件介绍: 电机是空心杯(2000转/min) ,电池是11.1V的航模电池 采用2块msp430f149最小系统做飞控板,一块用来姿态控制,一块用来完成题目要求,两者之间通过串口通信 陀螺仪用的是MPU9150(九轴),自带有地磁传感器,不需要再加地磁传感器 数据融合是靠MPU9150的内部DMP处理输出(该部分程序时移植32单片机的,针对430的时钟频率对该部分程序做了一些调整) 姿态控制算法是PID msp430四轴飞行器演示视频 msp430四轴飞行器演示视频(加遥控器) 电路城语:此资料为卖家免费分享,不提供技术支持,请大家使用前验证资料的正确性!如涉及版权问题,请联系管理员删除! 附件包含以下资料: 配套四旋翼飞行器简易遥控器制作:点击查看
2025-05-06 21:56:02 494KB 电子设计 电子大赛
1
标题中的“SW模型,带参数,三旋翼、四旋翼、六旋翼无人机仿真模型”指的是使用SolidWorks软件创建的、包含详细参数的多旋翼无人机三维模型。SolidWorks是一款广泛应用于机械设计领域的三维CAD(计算机辅助设计)软件,能够帮助设计师精确地构建、分析和优化产品模型。在无人机设计中,这种模型可以用来进行结构分析、动力学模拟以及性能预测。 描述部分提到的“完整的带参数的solidworks模型”意味着这些模型不仅包含了无人机的几何形状,还内嵌了关键的设计参数,如旋翼直径、电机功率、电池容量等。这些参数对于评估无人机的飞行性能、负载能力以及能耗至关重要。模型可用于进行各种仿真,例如飞行稳定性分析、气动性能计算、动力系统校核等,确保无人机在实际应用中能达到预期的性能标准。同时,由于模型的详细程度足够,它们还可以用于3D打印,制作出实体模型,用于教学、展示或验证设计概念。 “双旋翼、三旋翼、四旋翼、六旋翼无人机模型”分别代表不同类型的无人机。双旋翼无人机通常由两个对转的旋翼组成,提供升力和平衡;三旋翼无人机可能采用不同的布局,但通常比四旋翼更复杂,需要更高级的控制算法来维持稳定;四旋翼无人机,也就是常见的四轴飞行器,是最常见的一种,因为其结构简单、控制灵活;六旋翼无人机则增加了冗余性,即使失去一个或两个旋翼,仍能保持飞行。 标签中的“3d”指的是三维模型,这与SolidWorks软件的功能紧密相关;“无人机”是指无人驾驶飞行器,涵盖了从玩具到专业级的各种应用;“多旋翼”则指的是一类通过多个旋转叶片提供升力的无人机,包括了标题中提到的几种类型;“SW模型”特指使用SolidWorks软件创建的模型。 压缩包子文件的文件名称“A21-旋翼植保机 无人机”可能表示这是一个用于农业喷洒作业的旋翼无人机模型。植保无人机在农业中广泛应用,能够高效地进行农药或肥料的喷洒,减轻农民的工作负担,提高农业生产效率。 这些SolidWorks模型为设计者提供了全面的多旋翼无人机设计资源,不仅可用于仿真测试,还可以进行实物制作,涵盖从基本的四旋翼无人机到更复杂的三旋翼和六旋翼无人机,以及专门用于植保作业的旋翼无人机。这样的模型库对于无人机研发、教学和实践具有很高的价值。
2025-04-22 07:43:09 449.7MB 无人机 SW模型
1
深度探索四旋翼无人机内外环滑模控制技术:基于Simulink与Matlab的仿真实践与学习指南,四旋翼无人机滑模控制算法:Simulink与Matlab仿真实践及参数调优指南,内外环控制器学习手册,四旋翼滑模控制,simulink仿真,matlab仿真,参数调已经调好,可以自行学习,包涵内外环滑模控制器 ,四旋翼滑模控制; Simulink仿真; Matlab仿真; 参数调优; 内外环滑模控制器,Matlab四旋翼滑模控制与内外环仿真实验 在现代航空科技领域中,四旋翼无人机由于其独特的结构设计,具备垂直起降、灵活操控及稳定悬停等特性,被广泛应用于航拍摄影、农业监测、灾害侦查等多个领域。然而,四旋翼无人机的飞行控制系统设计复杂,对算法的精度和稳定性有着极高的要求。其中,滑模控制技术因其鲁棒性强、对系统参数变化和外部扰动不敏感等优势,成为了实现四旋翼无人机精确控制的重要技术手段。 Simulink和Matlab作为强大的工程仿真工具,能够提供直观的图形化界面和丰富的仿真库,使得开发者能够更加便捷地对控制算法进行设计、仿真和调试。基于Simulink与Matlab的仿真平台,不仅可以有效地模拟四旋翼无人机在不同飞行条件下的动态行为,而且还能在仿真过程中实时调整控制参数,优化控制策略。 滑模控制算法的核心思想在于设计一个切换函数,使得系统的状态能够沿着预设的滑动平面运动,即使在存在建模不确定性和外部扰动的情况下,也能够快速、准确地达到预定的稳定状态。在四旋翼无人机的控制中,滑模控制技术主要用于解决机体的稳定控制问题,即通过实时调整电机的转速来控制无人机的姿态和位置。 该指南详细介绍了内外环滑模控制技术在四旋翼无人机上的应用。内外环控制策略中,内环通常用来控制无人机的角速度,确保其快速响应;外环则负责位置控制,确保无人机能够按照期望的路径飞行。内外环结合的控制策略能有效解决无人机在飞行过程中可能遇到的动态变化和不确定性问题。 学习指南中还特别强调了参数调优的重要性。在实际应用中,开发者需要根据无人机的具体物理参数和飞行环境,通过仿真平台对滑模控制器的关键参数进行细致调整。这样的调整能够确保控制算法在不同的飞行场景中都能保持最佳性能。 此外,本指南还提供了丰富的学习资源,包括四旋翼无人机滑模控制技术的研究文献、仿真案例以及详尽的仿真实验操作步骤。通过这些资料,即便是初学者也能够系统地学习和掌握四旋翼无人机滑模控制技术的设计方法,并通过实际的仿真操作加深理解,提升自己的工程实践能力。 由于四旋翼无人机在各行各业的广泛应用,对于工程师和研究人员来说,掌握滑模控制技术将大有裨益。本指南作为学习和实践的宝典,不仅有助于推动无人机技术的创新发展,也为相关领域的技术研究和产品开发提供了坚实的技术支撑。
2025-04-15 18:30:51 1.21MB
1
非线性模型预测控制(NMPC)原理详解及四大案例实践:自动泊车、倒立摆上翻、车辆轨迹跟踪与四旋翼无人机应用,nmpc非线性模型预测控制从原理到代码实践 含4个案例 自动泊车轨迹优化; 倒立摆上翻控制; 车辆运动学轨迹跟踪; 四旋翼无人机轨迹跟踪。 ,nmpc非线性模型预测控制; 原理; 代码实践; 案例; 自动泊车轨迹优化; 倒立摆上翻控制; 车辆运动学轨迹跟踪; 四旋翼无人机轨迹跟踪。,"NMPC非线性模型预测控制:原理与代码实践,四案例详解自动泊车、倒立摆、车辆轨迹跟踪与四旋翼无人机控制"
2025-04-07 22:55:22 442KB
1
无人机四旋翼PID控制和自适应滑模控制轨迹跟踪仿真研究:三维图像与matlab Simulink模拟分析,无人机仿真 无人机四旋翼uav轨迹跟踪PID控制matlab,|||simulink仿真,包括位置三维图像,三个姿态角度图像,位置图像,以及参考位置实际位置对比图像。 四旋翼无人机轨迹跟踪自适应滑模控制,matlab仿真。 ,核心关键词:无人机仿真; 四旋翼UAV; 轨迹跟踪; PID控制; Matlab; Simulink仿真; 位置三维图像; 姿态角度图像; 位置图像; 参考位置实际位置对比图像; 自适应滑模控制。,"无人机四旋翼轨迹跟踪的PID与自适应滑模控制Matlab/Simulink仿真研究"
2025-04-06 21:29:45 231KB 哈希算法
1
MPC控制器设计,模型预测控制,线性时变模型预测控制,LTV MPC,提供理论讲解与应用实现。 提供MPC算法、LTV MPC 算法在直升机和四旋翼中的应用实例。 提供模型预测控制资料。 提供matlab中模型预测控制工具箱mpcDesign 的使用讲解。
2025-03-27 09:37:49 402KB 开发语言
1
crazyfie四旋翼飞行器FBX模型文件(带飞行动画)
2025-03-26 11:16:53 85KB
1
四旋翼飞行器模型预测控制仿真带PPT 四旋翼无人机 四旋翼飞行器模型预测控的MATLAB仿真,纯M代码实现,最优化求解使用了CasADi优化控制库(绿色免安装)。 CasADi我已下到代码目录里,代码到手可直接运行。 运行完直接plot出附图仿真结果。 配套30页的ppt,简介了相关原理与模型公式,详见附图。 关联词:无人机轨迹跟踪,无人机姿态控制, MPC控制。
2025-01-21 22:43:23 1.51MB 哈希算法
1
四旋翼无人机是无人机中最典型案例,相比其他无人机,四旋翼无人机结构简单、易于制造,而在飞行原理与控制方式上,基本相同。
2024-06-05 18:14:15 1.15MB 无人机
1