微分平坦
微分平坦(differential
flatness)
定义:对一些存在平坦输出的非线性系统,如果可以找到一组系统输出,使得所有状态变量和输入变量都可以由这组输出及其有限阶微分进行表示,那么该系统即为微分平坦系统。
四旋翼建模与底层飞控
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动力学及运动学方程
空中作业机器人—没那么简单!
Matlab求解常微分方程
# Matlab求解常微分方程
# 理论知识 ## 概念
微分方程:含导数或微分的方程。
解:满足微分方程的函数。
特解/通解:特解指的是满足微分方程的某一个解;通解指的是满足微分方程的一组解。
阶:微分方程中导数或微分的最高阶数。
线性/非线性:(几何意义:叠加原理)方程中的函数和它的各阶导数都是一次方为线性微分方程,否则为非线性。例:
- y'=sin(x)*y 线性 - y'=y^2 非线性
齐次/非齐次:(代数意义:次数)齐次微分方程中不含常数项,也不含仅由x的各种运算组合构成的项(比如4xx,sinx等),否则为非齐次。
常微分/偏微分:未知函数是一元函数的,叫常微分方程;未知函数是多元函数的叫做偏微分方程。
初值问题和边值问题:附加条件中未知函数及其导数的独立变量取值相同,则为初值问题;附加条件中未知函数及其导数的独立变量取值不同,则为边界值问题。例:
- y(0)=1,y'(0)=2 初值问题 - y(0)=1,y'(1)=2 边值问题 ## 解法
在Matlab中解微分方程, ...
课题研究相关概念
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基础概念
科学研究是为了去发现新现象、新物质和新原理。因此,需要发现的新现象、新物质、新原理就是科学问题。而怎样去发现就是技术问题。两者往往不能分开,但是两个不同的概念。科学是认识和发现,技术是应用。科学问题是回答“做什么?”;技术问题是回答“怎么做?”。
关键科学问题也就是课题的中心思想、研究方向和主要目标。
拟解决的关键科学问题→研究内容和目标
科学研究
框架【Why → What → How】
研究对象 → 研究问题 →
(研究背景、研究目的、研究意义)(拟解决的关键科学问题1)【Why2】
研究内容、研究目标【What3】
研究内容模板:采用……方法(通过……技术),给予……干预,观察……变化,检测……指标,探讨……影响,确定……作用,证明……机制。
研究目标模板:明确……关系;揭示……规律;证明……作用;阐明……机制等。
研究方案【How4】
研究方法
研究路线(技术路线)
实验手段
关键技术
研究特色/创新点
科学问题
科学问题是指,在一定的 ...
“课程_机电系统的建模、辨识与控制”
中国大学MOOC:机电系统的建模、辨识与控制
机电系统的建模
DC-Motor 系统建模
Modeling of Electro-Mechanical Systems 机电综合系统的建模
系统方框图表示
模型降阶
直流电机驱动定位系统的建模实例
职业/专业技术资格
国家职业资格与专业技术资格的异同。
专业名词
从中英文两方面对易混淆专业名词进行辨析。
文献管理及笔记
文献管理软件及笔记记录方法。
阻尼
阻尼
阻尼(英语:damping)是指任何振动系统在振动中,由于外界作用(如流体阻力、摩擦力等)和/或系统本身固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性,以及此一特性的量化表征。
# 一、材料阻尼
# 二、结构阻尼
三、流体阻尼
海洋结构物水动力学
海洋结构物水动力
主要是与结构物运动加速度成比例的惯性力或惯性力矩(inertial
force/moment),与运动速度成比例的阻尼力或阻尼力矩(Damping
force/moment),与运动位移大小成比例的恢复力或恢复力矩(restoring
force/moment),波浪力或力矩,流作用力或力矩。此外,还有由不同自由度运动的耦合运动引起的水动力。
水下载体的水动力一般也分为两个部分:由载体运动加速度引起的非粘性水动力(惯性水动力);由载体运动速度或外部控制面引起的粘性水动力(阻尼水动力)。
当载体具有一定的恢复力矩时,无论阻尼力矩的大小为多少;
粘性阻尼
阻尼模型:在物理学和工程学上,阻尼的力学模型一般是一个与振动速度大小成正比,与振动速度方向相反的力 ...
控制理论——饱和与死区
执行器饱和
饱和现象
一开始因变量会随着自变量的增大而增大,而当自变量到达某个特定范围时,因变量将不再随着自变量的增大而有明显的改变,而是不断逼近或停止在某个最大值附近。
分类
饱和控制系统根据系统变量可分为输入饱和(执行器饱和)、状态饱和、输出饱和(传感器饱和)以及多个变量同时饱和。
产生原因
一方面是由于执行器自身物理特性的限制,一方面是为了防止过大的冲击破坏系统执行机构和系统稳定性而人为引入的。
执行器饱和的影响 是一种强非线性,会影响系统稳定性和动态性能。
处理策略 1、间接方法 anti-windup方法
不考虑饱和,先按照线性系统设计控制器,再引入补偿环节抵消饱和给系统带来的不利影响
2、直接方法 考虑饱和非线性,使用非线性控制理论设计非线性控制器。
死区
执行器死区
控制算法中如何处理死区