四旋翼飞行器机械原理简单,主要由四个螺旋桨和十字架结构机身组成,是典型的强耦合,非线性欠驱动的六自由度系统。四旋翼飞行器利用四个螺旋桨的转速变化,来控制机身的姿态变化。例如绕Y轴的俯仰和沿Y轴的左右移动;绕X轴的横滚和沿X轴的前进与后退;绕Z轴的偏航和沿Z轴的上升与下降。四旋翼飞行器的姿态控制是控制系统的核心部分,是热门研究课题。文章的主要内容如下1.首先对四旋翼飞行器进行了受力分析,通过导航坐标系与机体坐标系之间的变换及Newton-Euler方程对四旋翼飞行器建立运动学模型、动力学模型;2.根据建立的四旋翼飞行器的模型设计研究了基于抗饱和的串联PID控制算法,基于matlab/Simulink中提供的模块对四旋翼飞行器进行模拟仿真实验;3.基于饱和的串联PID控制算法进行仿真实验,结果表明基于抗饱和的串联PID控制算法有良好的动态特...

为了提高电动汽车用动力锂电池模型精度及荷电状态(SOC)估算精度,以PNGV等效电路模型架构为基础进行模型改进,考虑SOC估算精度主要受充放电倍率、温度及电池容量变化等的影响,结合改进模型及扩展卡尔曼滤波算法(EKF),对SOC估算输入参数进行加权修正处理,并在Matlab/Simulink中建立仿真模型。实验和仿真对比表明,改进模型能够较好地模拟电池充放电特性,与改进EKF算法的结合对SOC的估算精度较高,可将模型与算法进一步应用于电动汽车电池管理系统的研究中。

以铁道车辆主动悬挂系统为研究对象,建立其两自由度分段非线性悬挂系统的垂向振动模型。基于MATLAB/Simulink仿真模块模拟了美国6级轨道谱,以此作为激励作用在车辆系统上。以车体垂向加速度和加速度功率谱为评价指标,对比分析了被动悬挂系统和基于模糊控制的主动悬挂系统对载荷激励的响应。研究表明,模糊控制下的主动悬挂系统能够有效抑制外载荷激励对铁道车辆产生的垂向振动。

建立了2自由度电梯轿厢横向振动动力学模型及微分方程。考虑导轨的不平顺激励,基于MATLAB/Simulink构建仿真模型,分别研究单个激励及叠加激励下的轿厢振动响应。结果表明,弯曲激励对电梯横向振幅影响最大,而阶跃激励会使轿厢横向摆动加速度发生突变,倾斜激励对轿厢的振动总体影响介于上述两者之间。

优化设计了矿用自卸车液压制动系统中的路况切换电磁阀组,建立了其Simulink仿真模型。基于键合图理论建立了电液比例减压阀简化的动、静态数学模型,进行了动、静态性能分析。通过液压器件及液压介质选型搭建了路况切换电磁阀组液压测试系统,经实验验证,在不同入口压力下,路况切换阀组能够合理输出对应的出口压力,对制动系统的制动压力可实现快速精准的线性控制,与仿真结果相符,验证了电控全液压路况切换阀组的合理性和正确性。

采用联立约束法对高速压力机中曲柄滑块机构进行了动力学建模,并用Matlab/Simulink对其进行了动力学仿真分析。快速地求解出了冲压力为800KN时,不同转速下,曲轴的输入转矩、曲轴支撑处和曲轴连杆处的约束反力随时间的变化规律。仿真结果表明：随着曲轴转速的增加,曲轴的惯性力增大,引起的附加转矩增大,而且增量远大于冲压力引起的附加转矩增量。曲轴转速增加引起的约束反力增量远大于冲压力引起的约束反力增量。所得结论为高速压力机主传动形式的选择、曲柄滑块机构的动平衡结构的设计及曲轴的设计提供了研究依据。

在液压控制回路的系统建模过程中,线性点以外区域的模型建立通常不准确,为此提出一种基于NCD模块的可预设优化目标的思路,对传统PID控制进行非线性优化。在建立了折臂式随车起重机回转马达数学模型的基础上,通过确立系统传递函数并利用Simulink建立仿真模型,比较分析非线性优化前后系统的静态与动态响应品质指标、抗干扰能力和鲁棒性。仿真结果表明,经过非线性优化后的PID控制器使系统的被控性增强,系统整体性能得到较大改善。

介绍了偏转板射流伺服阀的结构和工作原理。射流放大器是阀中重要部位而喷嘴、接收孔、导流口的参数对阀性能影响较大。当喷嘴和接收孔为矩形时改变矩形导流口长度利用Fluent分析阀压力特性并从中得到一组最佳参数保持矩形导流口面积不变改变导流口形状为圆形和方形分析上述3种导流口下的压力及流量特性。通过MATLAB/Simulink进行建模与仿真验证了Fluent分析的正确性为该类型伺服阀的结构优化提供了参考。

针对泵控马达系统存在转速和外接负载扰动的问题，以变量泵一定量马达恒速控制系统为研究对象，阐明了系统的控制原理，建立相应液压系统的数学模型；采用了优化后的增量式PID与前馈相结合的复合方式对系统进行控制。通过Matlab的Simulink模块对系统的响应情况进行仿真，仿真结果表明：控制系统在两种扰动下反应迅速。马达输出转速能保持在较理想的状态。采用负载箱来模拟负载变化，变频器控制来模拟转速变化，进行了试验台的搭建。在输入转速为800、1500r／min时，当突变转速和负载时，马达输出转速能在2s内恢复到稳定值。稳态转速偏差为0．5％，瞬时转速偏差为5．33％。分析实验结果表明该系统调速能力较好，为车载发电系统的实现提供了借鉴意义。

以双缸液压同步控制系统的同步运动控制为研究对象研究该系统在线性均变的斜坡偏载力、非线性变化的指数偏载力两种典型负载力以及载荷幅度大的非线性正弦偏载力和线性三角全波负载力两种复杂变化的偏载力作用下的系统动态特性通过机理建模的方法建立了双缸液压同步控制系统的整体数学模型基于Matlab/Simulink软件环境搭建了完整的双缸液压同步控制系统仿真模型设置了模型中的主要参数对该系统在几种典型负载力以及复杂负载力下的变化进行了仿真研究并得到了不同负载力下双缸液压同步控制系统的动态特性为液压同步控制系统控制性能的改善提供借鉴。