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PID控制器代码,使用MATLAB实现无无人机自由转动(Swi...)的俯仰和偏航角度控制。

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简介:
该项目专注于无人驾驶潜水艇的俯仰和偏航角控制,具体而言,是对其进行建模并进行仿真。该代码是由AhmedWael在2018年春季针对控制系统课程完全开发的,旨在模拟无人驾驶水下航行器的俯仰和偏航角控制。为了便于理解和观察,您可以取消注释任何您希望查看的数字。我们的研究重点在于阶跃响应分析:对比开环系统与闭环系统,分别应用于俯仰控制系统和航向控制系统。我们深入探究了开环系统与闭环系统在俯仰控制系统和航向控制系统中的表现。通过波特图分析,我们发现随着系统增益的增加,过冲和建立时间均呈现上升趋势,而上升时间和稳态误差则呈现下降趋势。此外,对于劳斯表计算出的所有增益值以及通过根轨迹和波德图观察到的相关系统,我们证实该系统的稳定性存在问题。为解决这一问题,我们利用MATLAB中的PID调谐器应用程序设计了具有适当增益值的PI、PD和PID控制器。最后,我们详细获得了所有的时间和频率参数,并将其与未进行补偿的原始系统进行了对比分析。艾哈迈德·韦尔是该项目的作者,并已获得MIT许可证的许可;有关更详细的信息,请参考提供的文档说明。

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客服
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  • PID飞行-MATLAB
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    本研究探讨了PID控制器在无人自由飞行器中实现俯仰和偏航角精确控制的应用,并提供了基于MATLAB的详细代码,以优化飞行稳定性。 PID控制器代码用于MATLAB中的无人驾驶游泳潜水器的俯仰和偏航角控制仿真项目。该项目对无人驾驶水下航行器的俯仰和偏航角控制系统进行了建模与仿真,由Ahmed Wael在2018年春季针对控制系统课程完全开发。 使用方法:您可以通过取消注释任何想要查看的内容来运行代码。我们的工作包括以下方面: - 开环系统和闭环系统的阶跃响应分析(适用于俯仰控制及航向控制系统) - 开环与闭环系统的根轨迹图展示 - 开环与闭环系统的波特图绘制 我们注意到,当增加系统增益时,过冲量增大且建立时间延长;同时上升时间和稳态误差减少。然而,在根据劳斯表计算的各个增益值以及从根轨迹和波德图观察到的所有情况下,该系统均不稳定。 因此,我们在MATLAB中使用PID调谐器应用程序设计了具有合适增益值的比例积分(PI)、比例微分(PD)及比例积分微分(PID)控制器。最终获得了所有时间和频率参数,并与未补偿系统的性能进行了对比分析。 作者:艾哈迈德·韦尔 许可信息:此项目已获得MIT许可证授权,详情请见相关文件。
  • PID_直升_MATLAB_PID建模
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    本项目利用MATLAB进行PID控制器的设计与仿真,专注于直升机的俯仰角控制系统优化,通过调整PID参数实现稳定飞行。 这是一个关于常规PID控制的例子(包括系统建模部分),控制对象为直升机的俯仰轴角度控制,其数学模型为二阶传递函数。
  • PIDMATLAB-差分驱方法
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    本项目提供了一个基于MATLAB的PID控制器代码,用于对差分驱动机器人进行精确的角度控制。通过调节PID参数,可优化机器人的转向性能和响应速度。 PID控制器代码在MATLAB环境中用于对差动驱动机器人的角度控制进行仿真。在这个应用中,针对类型为Robot的机器人进行了模拟,在整个过程中误差、角速度以及左右轮张力等数据将被记录并展示在图表上,并且这些信息也会打印到MATLAB命令行窗口。 技术与所需插件: - MATLAB - Robotics Playground 插件 代码示例: ```matlab % Button pushed function: SimulasyonButton function SimulasyonButtonPushed(app,event) if (app.running == 1) app.SimulasyonButton.Text = StartSimulation; % 更改按钮文本为启动仿真 robot = app.myRobot; mlrobotstop(robot); % 停止机器人后端控制 app.running = 0; % 设置运行状态为停止 else app.SimulasyonButton.Text = StopSimulation; % 更改按钮文本为停止仿真 robot = app.myRobot; mlrobotstart(robot); % 启动机器人后端控制 app.running = 1; % 设置运行状态为启动 end end ``` 此代码片段用于处理MATLAB应用程序中“SimulasyonButton”按钮的点击事件,根据当前程序是否正在运行来决定是启动还是停止机器人的仿真。
  • MATLAB中飞PID与模糊PID对比分析
    优质
    本研究在MATLAB环境中对飞机俯仰角控制系统进行仿真,通过比较PID和模糊PID控制器的效果,评估其稳定性和响应速度。 本段落比较了经典PID控制与模糊PID控制在MATLAB环境下对飞机俯仰角进行控制的仿真效果,并进行了分析。研究重点是通过这两种不同的方法来优化飞机的姿态控制系统性能,特别是在处理非线性和不确定性因素时的表现差异。
  • PUMA560PID:基于MATLAB3PUMA560PID开发
    优质
    本项目聚焦于利用MATLAB平台为PUMA560三自由度机械臂设计并实现PID控制器,旨在优化其运动精度与响应速度。 机器人的动力学参考了 Brian Armstrong、Oussama Khatib 和 Joel Burdick 的论文《PUMA 560 Arm 的显式动态模型和惯性参数》,发表于斯坦福大学人工智能实验室,IEEE 1986年版。尽管未在文中添加不确定性因素,但这一过程是可以实现的(参见原论文)。由于在网上未能找到相关程序,我自学了使用 ODE 函数并编写了这个程序。该程序现已准备好接受您的建议和反馈。此外,我还有一些关于导数和积分误差的小问题需要探讨,或许我可以通过时分进行乘除操作来解决这些问题。
  • 系统设计报告
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    本设计报告探讨了飞机俯仰角度控制系统的开发与优化,旨在提高飞行稳定性及操控性。通过分析现有系统不足,提出创新设计方案,并验证其有效性。 飞机的运动调节方程是一套复杂的六个非线性耦合微分方程,在一定假设下可以解耦并线性化为纵向和横向方程。在设计自动驾驶仪控制飞机俯仰角时,我们考虑的基本坐标轴和作用力如图所示(此处省略具体图片引用)。在这个示例中,假定飞机以固定的高度和速度飞行,并且推力、拖曳力、重力及升力互相平衡。此外,在任何情况下假设俯仰角的变化不会影响飞机的速度。 基于这些简化假设,飞机的纵向运动方程可以表示为以下形式:(此处省略具体数学表达式)。其中,分别代表迎角、俯仰角速度和升降机偏转角度。 接下来需要考虑以下几个问题: 1)查阅相关资料后对上述方程式进行进一步简化,并建立以升降机偏转角作为输入信号、俯仰角为输出变量的传递函数模型; 2)构建一个状态空间模型,其中输入是迎角的变化率(即),输出是俯仰角速度(即),同时将俯仰角和俯仰角速度视为系统的两个状态变量。
  • 基于MATLABPID
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    本项目提供了一套利用MATLAB实现三自由度机械臂PID控制的代码,适用于研究和教育目的,帮助用户理解和优化机械臂运动控制算法。 三自由机器人的PID控制的Matlab代码可以用来优化机器人在三个方向上的运动精度与响应速度。这类代码通常会包括比例、积分以及微分三种控制器的设计参数调整,以实现对机械臂位置或姿态的有效调节。通过编写和测试这样的程序,工程师能够更好地理解和掌握自动化系统中的高级控制系统理论及其实践应用。
  • PID_PID_
    优质
    本项目聚焦于二自由度机器人的PID(比例-积分-微分)控制系统设计与实现,旨在优化机械臂的运动精度和响应速度。通过调整PID参数,达到轨迹追踪精确、动作平稳的目标。 二自由度机器人的PID控制涉及使用比例-积分-微分控制器来优化机械臂的运动精度和响应速度。这种控制系统能够根据设定的目标位置调整输出信号,以减少误差并提高系统的稳定性与效率。对于具有两个独立移动关节的机器人来说,应用PID算法可以实现更加精准的位置定位以及更流畅的动作过渡。
  • pengbing.zip_姿态与姿态__滚_飞行
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    本资料探讨了飞行器的姿态和姿态角相关概念,特别是俯仰角和滚转对飞行稳定性的影响,并深入分析了这些参数在飞行控制系统中的应用。 这段文字强调了重要参数的提取对仿真效果的重要性,并详细描述了飞行器在飞行过程中姿态控制的关键角度,包括侧滑角、倾斜角、滚转角以及俯仰角。
  • 姿态】基于反步法姿态与轨迹追踪(考虑位置差及)【附带Matlab 4585期】.mp4
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    本视频讲解了采用反步法实现无人机的姿态和轨迹追踪控制,特别关注位置偏差和偏航角的影响,并提供了实用的Matlab代码供学习参考。 Matlab研究室上传的视频均配有完整代码,这些代码均可运行并经过验证有效,适合初学者使用。 1. 代码压缩包包含以下内容: - 主函数:main.m; - 调用函数:其他m文件;无需单独运行。 运行结果效果图也一同提供。 2. 所需的Matlab版本为2019b。如果在运行过程中遇到问题,请根据提示进行相应修改,若无法解决可联系博主寻求帮助。 3. 具体操作步骤如下: - 步骤一:将所有文件放置于当前工作目录中; - 步骤二:双击打开main.m文件; - 步骤三:点击运行按钮等待程序执行完毕并查看结果; 4. 若有其他需求,如获取博客或资源的完整代码、复现期刊或参考文献中的内容、定制Matlab程序或者进行科研合作,请联系博主。