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基于多传感器的四旋翼飞行器硬件电路设计 被引量:23
1
作者 于雅莉 孙枫 王元昔 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第8期113-115,123,共4页
四旋翼飞行器以其优良的飞行安全性日益受到学术界的关注。为了实现对四旋翼飞行器的控制平台和硬件电路的设计,在对已有样机结构特点与飞行原理分析的基础上,采用多传感器技术对四旋翼飞行器的硬件电路进行了设计。针对陀螺仪的温漂现... 四旋翼飞行器以其优良的飞行安全性日益受到学术界的关注。为了实现对四旋翼飞行器的控制平台和硬件电路的设计,在对已有样机结构特点与飞行原理分析的基础上,采用多传感器技术对四旋翼飞行器的硬件电路进行了设计。针对陀螺仪的温漂现象,提出了以积分数据补偿和陀螺仪中点修正为核心的"互补算法"。通过仿真实验证明:该设计方法的有效性,解决了温漂问题,为新型无人四旋翼飞行器的研发提供了参考。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 互补算法 加速度计 陀螺仪 自主导航
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四旋翼飞机姿态检测方法设计与实现 被引量:6
2
作者 姜香菊 曾幼涵 刘二林 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第7期79-82,共4页
为了解决四旋翼飞机的姿态检测问题,设计了基于MPU6050和HCM5883L的九轴传感器,并提出了基于正弦算法的四旋翼飞机姿态角计算方法,该方法不需要判断即可由检测值直接获取角度大小及正负,较方向余弦算法具有更好的实用性。针对陀螺仪和... 为了解决四旋翼飞机的姿态检测问题,设计了基于MPU6050和HCM5883L的九轴传感器,并提出了基于正弦算法的四旋翼飞机姿态角计算方法,该方法不需要判断即可由检测值直接获取角度大小及正负,较方向余弦算法具有更好的实用性。针对陀螺仪和加速度计的优缺点,设计了互补数据融合算法。仿真及实践均证明了检测方案的有效性。 展开更多
关键词 四旋翼飞机 姿态检测 MPU6050 互补算法
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四旋翼飞行器设计方案 被引量:6
3
作者 郭萧 祝玲 +1 位作者 郭青 叶丽荣 《电子世界》 2015年第15期184-185,共2页
四旋翼飞行器如今已为众人所熟知,四旋翼的应用也比较广泛,本文重点讲解一下四旋翼飞行器的具体设计方案,本设计使用到主控芯片Cotex-M4 K60,无线通讯模块Zig Bee,角度传感器,电机驱动模块,以及电源管理模块,无刷电机等组成,具体实现过... 四旋翼飞行器如今已为众人所熟知,四旋翼的应用也比较广泛,本文重点讲解一下四旋翼飞行器的具体设计方案,本设计使用到主控芯片Cotex-M4 K60,无线通讯模块Zig Bee,角度传感器,电机驱动模块,以及电源管理模块,无刷电机等组成,具体实现过程为主控芯片通过互补算法,卡尔曼滤波算法等实现角度计算和通过PID、模糊算法等控制计算电机控制输出,同时实时获取地面站指令,完成相应动作。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 无线通讯 互补算法
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互补算法在一维非线性固结求解中的应用 被引量:1
4
作者 邓岳保 谢康和 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2656-2662,共7页
以一维非线性固结为例,介绍了互补算法在固结问题求解中的应用。将地基土体的压缩特性曲线进行分段线性拟合并引入控制变量,得到土体孔隙比与有效应力间的统一关系式,并获得压缩曲线中的互补关系;详细推导了以孔隙比与有效应力为变量的... 以一维非线性固结为例,介绍了互补算法在固结问题求解中的应用。将地基土体的压缩特性曲线进行分段线性拟合并引入控制变量,得到土体孔隙比与有效应力间的统一关系式,并获得压缩曲线中的互补关系;详细推导了以孔隙比与有效应力为变量的一维非线性固结微分方程,通过对其进行差分求解,并结合压缩曲线中的互补条件,使得不同时刻的非线性固结问题转化为标准的线性互补问题。这样,非线性固结问题可通过在线性固结差分法中嵌入互补模型算法进行求解。该法的合理性通过与普通迭代算法进行对比获得证明。在此基础上,对一维固结问题线性与非线性解答的差异及影响非线性计算的因素进行了分析。计算中发现,互补模型算法在计算效率方面优于普通迭代法;线性计算程序中嵌入互补模型算法计算非线性固结在程序上容易实现;互补模型算法中通过对控制变量的求解,可判断地基土体所处的压缩状况。 展开更多
关键词 一维固结理论 非线性分析 互补算法 线性互补模型
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基于互补算法的结构性软基一维非线性固结解 被引量:1
5
作者 邓岳保 谢康和 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期163-169,共7页
以往采用半解析法及有限差分法计算结构性土一维非线性固结时,常需建立分段描述的控制方程,这给问题的表述及求解带来不便。该文以e、σ′为双状态变量进行推导,得到形式上统一的非线性固结方程。通过将互补算法嵌入到上述方程的差分求... 以往采用半解析法及有限差分法计算结构性土一维非线性固结时,常需建立分段描述的控制方程,这给问题的表述及求解带来不便。该文以e、σ′为双状态变量进行推导,得到形式上统一的非线性固结方程。通过将互补算法嵌入到上述方程的差分求解过程,解决了地基土体结构性破坏界面难确定的问题。互补算法首先寻求分段线性e-lgσ′压缩曲线中的互补条件,并以此构造互补方程组,然后利用互补算法进行求解,进而可得各增量时间步差分进程中e-σ′关系所处阶段。该法的合理性通过与传统单变量差分解及解析解进行对比得到验证,并得到:双变量非线性固结控制方程形式上统一、推导过程较单变量法简单,且适用于任意的压缩模型;通过对压缩曲线中控制变量求解,可判断结构性软土地基所处的压缩状态;基于互补算法的差分解具有较高的计算精度,且求解效率优于一般迭代法。 展开更多
关键词 结构性软土 非线性固结 有限差分 双变量 互补算法
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基于非线性互补算法的太阳能电池储能系统设计与网络建模 被引量:1
6
作者 李晓丽 《储能科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期339-341,共3页
太阳能是一种环保型能源,利用储能系统,将太阳能转化为电能并用于驱动其他设备元件,有助于实现能源的高效利用。针对上述背景,研究基于非线性互补算法的太阳能电池储能系统设计与网络建模方法。分析太阳能储能系统的研究现状及发展趋势... 太阳能是一种环保型能源,利用储能系统,将太阳能转化为电能并用于驱动其他设备元件,有助于实现能源的高效利用。针对上述背景,研究基于非线性互补算法的太阳能电池储能系统设计与网络建模方法。分析太阳能储能系统的研究现状及发展趋势,结合等价非线性互补原则,确定储能部件的能量转化收敛性,实现基于非线性互补算法的电池储能收敛性研究。选用合适的电池储能元件,并在此基础上,完善动态储能模型,完成太阳能电池储能系统的网络建模与设计。 展开更多
关键词 非线性互补算法 太阳能电池 储能系统 网络建模
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电-热综合能源市场下的光热发电商运营优化与决策分析 被引量:3
7
作者 梁政 马志程 +3 位作者 魏震波 周强 邵冲 孙舟倍 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期9-16,共8页
针对当前太阳能利用效率较低和中国光热发电市场化交易程度较低,对光热发电商(CSPS)参与电-热综合能源市场的交易进行了研究。构建了含CSPS等多主体参与的电-热综合能源市场双层模型,其中上层为各主体的决策模型,下层为市场运营机构的... 针对当前太阳能利用效率较低和中国光热发电市场化交易程度较低,对光热发电商(CSPS)参与电-热综合能源市场的交易进行了研究。构建了含CSPS等多主体参与的电-热综合能源市场双层模型,其中上层为各主体的决策模型,下层为市场运营机构的统一出清模型,并采用非线性互补算法对该KKT条件模型进行求解。以中国某实际光热电站为例,在多类典型场景下,研究了市场类型、网络阻塞、光照变化等外部因素,以及储热容量这一内部因素对市场均衡及光热收益的影响,并给出了市场利润最大化条件下的最佳储热容量配置策略。结果表明:CSPS同时参与电力、热力市场时,相较于只参与电力市场,可以显著增加其利润,规避阻塞风险,提高太阳能利用效率,并且可以稳定市场价格,缓解电网阻塞,改善社会福利;在相同装机容量下,光热较传统光伏发电,市场竞争能力得到显著提升。 展开更多
关键词 光热发电 电-热综合能源市场 双层模型 均衡分析 非线性互补算法
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卫星激光通信终端控制系统稳定性设计
8
作者 王岩 郑燕红 +2 位作者 刘杨 杨奇峰 陈兴林 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期465-472,共8页
卫星激光通信终端控制系统的稳定性是激光通信链路建立与保持过程中的重要性能指标。以终端天线与快速倾斜镜(FSM)两个内回路控制器设计为基础,建立了当电荷耦合(CCD)探测器获得对方终端位置信息构成激光闭合回路时整个激光通信控制系... 卫星激光通信终端控制系统的稳定性是激光通信链路建立与保持过程中的重要性能指标。以终端天线与快速倾斜镜(FSM)两个内回路控制器设计为基础,建立了当电荷耦合(CCD)探测器获得对方终端位置信息构成激光闭合回路时整个激光通信控制系统模型,并根据时滞依赖稳定性定理推导了系统渐近稳定的充分条件,在此基础上对不稳定情况,结合锥补法提出了修正状态反馈设计方案。仿真表明,通过该方案设计得到的控制器,可以保证系统的稳定性,而激光通信控制系统的粗、精回路具有合适的系统带宽,可以协调地工作。 展开更多
关键词 卫星激光通信 终端控制系统 系统稳定性 时滞依赖 锥补法
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有限包络圆族法的排样应用及包络完整性研究
9
作者 杨静 周惠群 寇伟光 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2011年第7期1179-1182,1186,共5页
针对排样应用中有限包络圆族法出现的包络不完整问题,提出一种基于多边形三角剖分的修复法,对现有包络圆自动生成法进行补充。该修复法将复杂形状组件剖分为三角形组合,然后对剖分三角形进行包络完整性判断与修复,保证了组件多边形的整... 针对排样应用中有限包络圆族法出现的包络不完整问题,提出一种基于多边形三角剖分的修复法,对现有包络圆自动生成法进行补充。该修复法将复杂形状组件剖分为三角形组合,然后对剖分三角形进行包络完整性判断与修复,保证了组件多边形的整个面积区域实现完全包络。算例验证表明,三角剖分修复法不仅只产生少量的补充圆族,而且编程运算复杂度低,为有限包络圆族法排样应用的快速、准确实现提供了保障。 展开更多
关键词 有限包络圆族法(FCM法) 包络完整性 三角剖分修复法 排样准确性
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实用累计平均数字半调算法
10
作者 马越 王厚生 何继成 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期827-829,共3页
在基于累计平均和视觉计算的数字半调算法的基础上,提出了累计平均的互补算法,并以实验结果为依据在算法中加入了动态阀值和随机筛动的修改,实现了一种实用数字半调算法.
关键词 累计平均 互补算法 动态阀值 随机筛动 图象处理
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互补滤波算法在四旋翼飞行器姿态解算中的应用 被引量:38
11
作者 万晓凤 康利平 +1 位作者 余运俊 林伟财 《测控技术》 CSCD 2015年第2期8-11,共4页
针对四旋翼飞行器飞行过程中的姿态最优估计问题,本着准确、快速的原则,选择了基于陀螺仪、加速度计和电子罗盘的捷联式惯性测量系统。由于这些传感器存在温度漂移和噪声干扰等问题,采用互补滤波算法,通过融合IMU多传感器的数据信号,对... 针对四旋翼飞行器飞行过程中的姿态最优估计问题,本着准确、快速的原则,选择了基于陀螺仪、加速度计和电子罗盘的捷联式惯性测量系统。由于这些传感器存在温度漂移和噪声干扰等问题,采用互补滤波算法,通过融合IMU多传感器的数据信号,对测得的姿态数据进行补偿修正,解算出高精度的姿态角。为了验证互补滤波算法的有效性和实用性,通过实际的四旋翼飞行器角度测量系统对互补滤波算法展开研究。结果表明姿态角解算中采用互补滤波算法能够快速、稳定的输出高精度姿态数据,姿态角最大跟踪误差控制在±2°以内,满足四旋翼飞行器飞行控制的要求,成功完成了姿态的最优估计。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 姿态解算 温度漂移 互补滤波算法
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移动机器人的多传感器信息融合 被引量:15
12
作者 李永强 唐旭东 +1 位作者 李兆凯 周云虎 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期59-65,共7页
为了提高移动机器人的感知能力,使机器人具有更高的自主性,在移动机器人需要感知姿态的部位装配MEMS传感器,包括三轴加速度计和陀螺仪。可以通过对其读数进行数据融合,得到机器人的位姿信息。通过互补滤波算法、扩展卡尔曼滤波算法进行... 为了提高移动机器人的感知能力,使机器人具有更高的自主性,在移动机器人需要感知姿态的部位装配MEMS传感器,包括三轴加速度计和陀螺仪。可以通过对其读数进行数据融合,得到机器人的位姿信息。通过互补滤波算法、扩展卡尔曼滤波算法进行传感器信息融合,采用四元数法得到机器人关节的位姿,为机器人对自身状态估计以及在复杂环境下做出相应的决策提供依据。以Vicon三维运动系统中记录的位姿变化为标准,对2种算法的准确性进行对比。 展开更多
关键词 互补滤波算法 扩展卡尔曼滤波算法 多传感器信息融合
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关于线性互补问题解的存在性 被引量:12
13
作者 寇述舜 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 1995年第7期641-644,共4页
讨论线性互补问题解的存在性。证明关于解的唯一性定理。用反例表明:对于线性互补问题解的存在性,“M是半正定矩阵”既不是充分条件,也不是必要条件。
关键词 线性互补问题 存在性 凸二次规划 数学规划
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考虑时延与丢包的网络控制系统分析与综合 被引量:10
14
作者 陈刚 阳春华 朱红求 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期342-347,共6页
针对具有时变网络诱导时延和丢包问题的网络控制系统稳定性分析与控制器设计问题,通过考虑网络诱导时延是时变和有界的情形,并分析网络诱导时延与其上界之间的关系,应用Lyapunov-Krasovskii泛函结合积分不等式方法,提出了一种改进的、... 针对具有时变网络诱导时延和丢包问题的网络控制系统稳定性分析与控制器设计问题,通过考虑网络诱导时延是时变和有界的情形,并分析网络诱导时延与其上界之间的关系,应用Lyapunov-Krasovskii泛函结合积分不等式方法,提出了一种改进的、同时考虑了网络诱导时延和丢包问题的网络控制系统稳定条件,并基于改进的锥补线性化迭代算法(improved cone complementary linearization,ICCL)给出了一种具有更低保守性的控制器设计方法。数值实例表明上述方法的有效性。 展开更多
关键词 网络控制系统 Lyapunov-Krasovskii方法 线性矩阵不等式 锥补线性化迭代算法
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基于STM32F103C8T6的植保无人机设计 被引量:8
15
作者 聂茹 《自动化技术与应用》 2020年第8期20-24,共5页
当今社会,传统的农业植保技术已经不能很好地满足精准农业的要求,因此必须要开发新的植保技术。本文在嵌入式技术和STM32F103C8T6的基础上,设计了植保无人机系统,该植保无人机能够满足小面积作业的要求,并且系统工作可靠、操作简单、工... 当今社会,传统的农业植保技术已经不能很好地满足精准农业的要求,因此必须要开发新的植保技术。本文在嵌入式技术和STM32F103C8T6的基础上,设计了植保无人机系统,该植保无人机能够满足小面积作业的要求,并且系统工作可靠、操作简单、工作效率高。论文首先给出了无人机的总体设计方案,并对系统进行了硬件和软件的设计。系统的硬件电路包括:飞行控制电路、手持遥控器电路、喷洒装置单元电路。系统的软件部分采用模块化设计,对传感器数据进行互补滤波与姿态解算,并采用串级PID算法实现对无人机的姿态、位置进行控制。经过软硬件的调试,本文设计的植保无人机能够稳定并正常飞行,并实现小面积植保作业要求。 展开更多
关键词 植保无人机 姿态解算 STM32F103C8T6 互补滤波算法
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基于决策树的自适应互补滤波姿态解算
16
作者 李瑞 王伟 +1 位作者 唐龙鑫 李洁 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第4期1538-1545,共8页
为解决惯性传感器在磁场干扰和大加速度干扰坏境下姿态解算精度下降的问题,提出一种基于决策树自适应的互补滤波姿态解算方法。针对陀螺仪特性,对其进行零偏补偿处理。将处理后的角速度数据与加速度数据构成静态检测单元,实现了静态情... 为解决惯性传感器在磁场干扰和大加速度干扰坏境下姿态解算精度下降的问题,提出一种基于决策树自适应的互补滤波姿态解算方法。针对陀螺仪特性,对其进行零偏补偿处理。将处理后的角速度数据与加速度数据构成静态检测单元,实现了静态情况和动态情况的准确分类。在动态情况下,由加速度数据和磁场数据组成的决策树通过分析外界干扰程度来自主调节系统误差增益,进而达到抗干扰目的,有效提高姿态解算精度。实验结果表明:静态情况下姿态解算不受磁场干扰,动态情况下能够有效避免磁场和大加速度干扰。 展开更多
关键词 决策树 大加速度干扰 磁场干扰 姿态解算 互补滤波算法
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基于互补滤波算法的移动机器人姿态检测 被引量:5
17
作者 符秀辉 赵茂鑫 周文俊 《测控技术》 CSCD 2015年第6期31-33,共3页
移动机器人的姿态检测能够反映出机体相对于路面的实时姿态,有利于机器人对行进过程中的当前姿态做出相应的控制。针对移动机器人姿态检测的要求,采用MEMS陀螺仪和加速度计对移动机器人在移动过程中相对于路面的姿态倾角进行测量并通过... 移动机器人的姿态检测能够反映出机体相对于路面的实时姿态,有利于机器人对行进过程中的当前姿态做出相应的控制。针对移动机器人姿态检测的要求,采用MEMS陀螺仪和加速度计对移动机器人在移动过程中相对于路面的姿态倾角进行测量并通过互补滤波算法对其测量的角度进行解算。互补滤波算法将加速度计静态特性和陀螺仪动态特性有效融合到一起,并对互补滤波算法进行了微分处理,提高了系统的动态特性,计算量小,从而实现对机器人行进过程的路面起伏状况进行实时测量。 展开更多
关键词 陀螺仪 加速度计 互补滤波算法 机器人姿态
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基于双环PID的四旋翼飞行器自主飞行研究 被引量:5
18
作者 陈骥 《机电一体化》 2018年第7期22-27,48,共7页
四旋翼飞行器外型新颖、性能卓越,但其本身非线性、强耦合以及对外界干扰敏感的特点使得控制系统的设计具有很大难度。基于飞行器动力学模型设计的双环PID控制器,实现了运动解耦,并结合机载传感器的特点,设计互补融合滤波算法提高姿态... 四旋翼飞行器外型新颖、性能卓越,但其本身非线性、强耦合以及对外界干扰敏感的特点使得控制系统的设计具有很大难度。基于飞行器动力学模型设计的双环PID控制器,实现了运动解耦,并结合机载传感器的特点,设计互补融合滤波算法提高姿态角解算精度,增强系统鲁棒性。室外飞行实验表明,飞行器自主飞行效果良好。 展开更多
关键词 四旋翼 控制系统 动力学模型 双环PID 机载传感器 互补融合滤波算法
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关于凸二次规划的两种算法的比较 被引量:2
19
作者 寇述舜 《系统工程》 CSCD 1992年第6期13-17,共5页
在本文中:1°将Lemke互补转轴算法与Wolfe算法加以比较;2°将Lemke互补转轴算法推广到目标函数f(x)的Hesse矩阵G为半正定的情形;3°给出两个算例,它们表明Lemke互补转轴算法优于Wolfe算法。
关键词 凸二次规划 线性互补 算法
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The Existence of the Solution for Linear Complementary Problem
20
作者 寇述舜 《Applied Mathematics and Mechanics(English Edition)》 SCIE EI 1995年第7期683-685,共3页
This paper deals with the existince of the solulionlor linear complementaryproblern. The uniqueness theorem of lhe solution for linear compiementary. problem isproved. Two evaniples are given. They show that “M is po... This paper deals with the existince of the solulionlor linear complementaryproblern. The uniqueness theorem of lhe solution for linear compiementary. problem isproved. Two evaniples are given. They show that “M is positive .sermidefinite”neither sufficient nor necessary codition .for te, existence to the solution of linearcomplementary. problem. 展开更多
关键词 linear complementary problem complementary basic feasiblesolution existence. Lemke's complementary pivoting algorithm
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