摘要：为了使本科生形象地理解和掌握自动控制原理的理论知识,安全高效地完成多旋翼无人机飞行控制系统实验,设计了一套单自由度绕质心运动的双旋翼天平自制教学设备,实现了基于串级pid的天平自稳定控制。设备基于ARM架构的STM32单片机开发,可方便地开放源码给学生编制自己的控制律,并在双旋翼天平系统中进行验证。设备全部使用工业化设计,并提供了丰富的外部编程端口。

摘要：为了保证移动机器人的机动性和灵活性,提高登台越障运动的能力,设计了一种基于Mecanum轮的轮腿式全方位移动机器人。采用M3508直流无刷减速电机和4个Mecanum轮相配合的方式,实现机器人的全方位运动;通过同步带传动,完成前后辅助腿的伸缩运动,达到登台越障效果;采用STM32F405RGT6单片机控制中心板驱动底盘驱动电机和辅助腿伸缩电机,完成指控动作;利用串级pid控制电机,减少稳态误差,提高系统稳定性。结果表明,基于Mecanum轮的轮腿式全方位移动机器人机动性强、登台越障能力相对于普通移动机器人得到显著提高。

摘要：针对模拟高海拔实验用的低压低氧舱,运用理论推导和实验拟合的方式建立了舱内气压变化过程的各环节数学模型。以控制舱内高度升降速度和保持模拟高度和高海拔氧分压恒定为目的,采用串级pid和PI控制方式,整定各闭环控制参数,建立了系统控制的Simulink仿真模型。仿真结果显示系统控制在100s内达到了目标升降速度,平稳达到设定高度并且能够长时间保持舱内模拟高度和氧气含量,满足实验舱模拟高海拔环境的要求。文章最后通过实验验证了模型和控制方式。

摘要：针对四旋翼无人机姿态传感器易受干扰,导致姿态输出误差大的问题,设计了一种基于STM32的多传感器四旋翼姿态控制系统。系统使用MPU6050等传感器实时采集四旋翼姿态数据,通过四元数互补滤波算法进行姿态解算,利用串级pid控制,以PWM方式驱动电机。在设计控制系统的软硬件基础上,完成了四旋翼的实物制作与飞行测试。结果表明:该系统能够灵活地控制四旋翼无人机的姿态,实现四旋翼无人机稳定飞行。

摘要：针对现阶段四轴飞行器飞行中存在的稳定性问题,通过对互补滤波、四元数、串级pid等技术的研究,设计了一种基于STM32的四轴飞行器飞行系统。该系统采用STM32作为主控芯片,利用9轴传感器(3轴加速度计、3轴陀螺仪、3轴磁力计)GY-86测得原始数据,经过四元数姿态解算得到飞行器的姿态信息,再通过遥控器和主控板进行通信,利用串级pid控制算法驱动无刷电机实现四轴飞行器的稳定飞行。实验测试结果表明:该系统能够保证四轴飞行器的稳定飞行,有很好的实用价值。

摘要：永磁同步电机（PMSM）是一个非线性、强耦合系统,如何获得准确的转子位置和电机转速信息一直备受关注。提出了基于模糊pid技术与滑模观测器的新型混合估计策略,从而进一步提高了PMSM系统转子位置和电机转速的观测精度。具体地,在三相PMSM控制系统中,首先利用给定电流与反馈电流间的误差设计滑模观测器,并由该误差重构电机的反电动势;然后根据获得的反电动势采用锁相环（PLL）获得转子的位置和速度信息。该混合测量的新颖性主要体现在如下两个方面。1）设计的基于Sigmoid函数的滑模观测器不仅改善滑模趋近速度还抑制了滑模变结构的抖振问题;2）设计的基于模糊pid的PLL系统提高了获得转子位置和电机转速的精度。借助于MATLAB/Simulink环境进行仿真实验,验证了提出的方案确实改善了转子位置和电机转速估计的效果。

摘要：以HOLLiAS MACS系统为平台,将模糊控制算法与串级pid控制算法相结合,设计了一种氯乙烯聚合反应过程的智能优化控制方案。该方案具有使系统超调量小、调整时间短、鲁棒性好且算法简单等优点,是一种提高氯乙烯聚合反应过程控制效果的有效方法。

摘要：随着航空推进技术的发展,串联混合动力推进系统将会成为未来的发展方向之一。涡轴发动机作为其中重要的动力来源,有必要对其进行仿真建模及控制系统的设计。在此背景下,基于Simulink/T-MATS平台,利用部件级建模原理搭建了一个轴功率为5 kW的微型涡轴发动机动态仿真模型,并在此模型的基础上设计了一个串级pid控制器。仿真结果表明该模型符合设计要求,控制器的控制效果和抗干扰效果较好。

摘要：为了实现四旋翼飞行器与外界环境的交互,设计了一种具有柔性抓手的四旋翼飞行器系统,该系统主要由四旋翼飞行器和柔性抓手组成。首先对四旋翼飞行器的原理进行了阐述,然后对其进行了建模和姿态解算,并且采用串级pid算法实现了四旋翼飞行器稳定飞行;其次,对柔性抓手的设计与制造过程进行了介绍,并且对柔性抓手进行了抓取测试;最后,在室外环境对系统进行了测试。测试结果表明,设计的四旋翼飞行器及柔性抓手性能稳定可靠,两者结合可以实现空中的抓取和投放。

摘要：为了提高物流货物在分拣运输中的效率,减少人力的投入,设计了一套自动化仓储机器人,以STM32F103C8T6为核心,系统应用串级pid算法控制机器人速度与位置,并在基于自动化仓储机器人传统循迹方式中受光照影响大的问题上,做了相关实验分析。通过增加寻迹器采样点数和加补光灯的方式提高了机器人的路况识别和循迹能力。