无人机燃料电池混合动力系统人工神经网络控制策略

目前,全球有200多项在研电推进飞机项目,包含传统固定翼飞机改造、新构型设计、全电推进系统和混合电推进等。近年来,电推进飞机的发展方向可分为纯电动固定翼、电动垂直起降和混合电推进3类。本文针对某小型无人机燃料电池和锂电池组成的混合动力系统,建立了由质子交换膜燃料电池混合动力系统、6自由度飞行器模型和基于神经网络控制器组成的整个系统仿真模型。为了满足无人机不同飞行阶段的电力需求,控制器控制电池电流和充放电速率。在燃料电池作为无人机主要动力源的情况下,对混合动力系统的性能进行验证和评估。对人工神经网络控制器和模糊逻辑控制器性能进行了比较,结果表明,人工神经网络控制器的性能明显提高,增强了无人机混合动力系统的整体稳定性。人工神经网络控制器在效率和油耗方面比模糊逻辑控制器略有提高,约为1%。这说明在这类系统中,所设计的神经网络控制器比经典控制器具有更强的鲁棒性,更好的响应能力、可靠性,可满足无人机燃料电池混合动力系统运行在最优水平和最优效率上。     

小型无人机导航系统硬件设计

为提高某小型无人机导航系统的信号综合能力,结合低成本的设计思想,给出了某无人机导航系统的硬件设计方案。研究了惯性导航数据的采集过程。安排了17路数据的采集通道和采集时序。利用DSP丰富的串口资源,为硬件系统与半物理仿真平台及实际飞行器双方面的通信留出了接口。缩短了无人机的开发周期。通过半物理仿真实验,检验了硬件系统的实时性与准确性。该系统体积小、功耗低,可实现捷联惯导与GPS组合导航对外部数据的需求。具有一定的工程应用价值。     

MIMO在微小型无人机数据链中的应用

本文阐述了MIMO系统的分类、工作原理及运作方式。针对微小型无人机与地面站系统无线数据通信中的局限性,结合本微小型无人机无线通信的特点,设计出一种基于MIMO技术的无线数据通信系统模型。实际飞行表明,该系统与传统单输入单输出通信系统相比,覆盖范围更广,传输效率更高。     

增程式城市电动客车动力系统设计及仿真研究

针对城市电动客车行驶特性,对增程式城市电动客车动力系统进行了结构分析和主要参数匹配。基于Matlab/Simulink仿真平台,采用纯电电量消耗和电量维持能量管理策略,对设计的动力系统进行了仿真验证。结果表明,整车动力系统的设计和参数匹配比较合理,可以满足整车预设的动力性和经济性要求。     

一种小型无人机导航系统的设计

无人机因其低成本、低损耗、零伤亡、可重复使用和高机动等诸多优势，世界各国都相继投入研究，应用在军事、民用、科学研究等领域。飞行控制系统作为无人机的核心部分，在很大程度上决定了无人机的性能。本文在传统的惯性／GPS（INS／GPS）导航系统设计基础上，针对任务需求，重新设计了整个飞行控制系统，对导航控制率进行了一定的改进。本文介绍了该系统的硬件组成和工作原理，详细介绍了姿态平衡部分在软件功能规划等方面的设计，并给出了软件流程图。试飞证明，此种导航控制率较适应小型无人机使用。     

纯电动赛车动力系统的优化

为优化纯电动赛车的动力性能和经济性能,提高赛车在比赛时的竞争力,在纯电动赛车动力系统选型及参数匹配基础上,应用Simulink软件建立电机控制模型,并基于SPSA算法对永磁同步电机控制参数进行在线整定,优化电机PI控制参数,改善永磁同步电机控制精度,实现赛车动力系统的优化。Cruise和Simulink整车联合仿真结果表明,赛车75 m直线加速时间为422 s,剩余SOC为842%,最高车速可达到114 km·h-1;赛车完成耐久工况行驶后,剩余SOC利用率提高了16%。在同样工况下,保持赛车动力系统参数不变,优化PMSM控制参数后动力性能明显改善,可延长动力电池的使用寿命,增加赛车的续驶里程。     

基于STM32微型四轴无人机的设计与实现

微型四轴无人机与中大型四轴无人机相比具有成本低、事故代价低、结构简单、量产率高等优势。本文主要介绍基于STM32的微型四轴无人机的硬件设计、程序设计及基本工作原理。无人机以STM32F103CBT6作为控制核心,MPU6050作为姿态运动传感器。控制器与无人机之间采用NRF24L01或BC04-B进行无线通信,使无人机端即时有效地接收控制器所发出的指令,使其能够实现在空间中自由移动。     

微小型无人机通信中继的DFS算法优化

针对微小型无人机通信中继的保密安全需求,以及在复杂电磁环境下,存在的节点频率适用度差异问题,对现有的动态频率选择(DFS)算法进行了优化,提出一种基于贝叶斯估计的周期型DFS算法,文章给出了算法处理过程,并进行了理论分析及仿真实验。仿真结果表明,在复杂电磁环境下,算法可以增强微小型无人机通信中继网络的抗干扰能力,提高系统吞吐量。     

一种适用于小型无人机的夹层板材设计

夹层材料是一种极具想象力的材料,它甚至与特殊材料并为当代新型材料的两大发展方向,具有难以度量的发展空间。本文介绍了一种用于特定用途无人机的夹层板材设计方案,并通过多次实践检验了其强度与可靠性。     

基于虚拟仪器的耦合器试验台CAT系统设计

介绍了基于虚拟仪器的耦合器试验台测试系统的软硬件组成,通过实验证明了采用虚拟仪器的计算机辅助测试（CAT）系统,可使试验台的测试实现自动化,加快测试速度,提高测试精度.     

八旋翼消防预警无人机设计与实现

针对大面积森林山地和城市高楼消防救援困难、消防预警和救援不及时最终造成巨大损失的问题,提出了基于八旋翼无人机的快速消防预警方案。分别设计实现了八旋翼消防预警无人机机体和灭火投弹机构。经过验证,八旋翼消防预警无人机可以实现对山林火灾的实时监控预警和应急灭火,及时的控制火势。多功能的支援能力使得在海岸湖泊、森林山区的救援变得及时准确。     

挖掘机混合动力系统控制器设计

为了实现柴油机和电动机的动态协调控制,设计了挖掘机混合动力系统控制器.控制器由功率预处理模块、油门控制模块和工作模式识别模块构成.控制器的输入参数为液压泵扭矩、液压泵转速和蓄电池SOC,输出参数为柴油机油门开度.建立了基于MATLAB的混合动力系统控制器性能仿真模型.对挖掘工况和平整工况下的控制器性能进行了仿真分析.仿真结果表明：控制器能根据载荷变换实时调整电动机的工作状态,在整个工作过程中,柴油机的工作转速基本不变.     

无人机模拟训练系统的设计与实现

介绍了虚拟现实技术的基本概念，阐述了虚拟现实技术的核心思想和在无人机模拟训练系统中的作用，给出了用虚拟现实技术创建某无人机虚拟仿真模拟训练系统的基本方法，具体说明了该系统的整体设计及关键技术的实现途径，最后给出了系统将来的扩展情况。     

无人机虚拟仿真三维交互控制模型的设计与实现

介绍了如何利用Pro/E、3DS MAX及Cult 3D软件设计制作无人机虚拟仿真三维交互控制模型,实现无人机的精确建模、动态模拟和交互控制.     

挖掘机混合动力系统控制器设计

以减小柴油机转速波动为目标,设计了挖掘机混合动力系统控制器.该控制器以液压泵需求扭矩、液压泵转速和蓄电池SOC为输入参数,以柴油机转速、柴油机扭矩和电动机扭矩为输出参数.提出了基于模糊控制的柴油机油门开度控制方法.建立了基于MATLAB的混合动力系统控制器性能仿真模型.对挖掘工况和平整工况下的控制器性能进行了仿真分析.仿真结果表明：控制器能实现柴油机和电动机的协调控制;在整个工作过程中,柴油机的转速基本不变.     

基于LabVIEW的小型无人机地面站系统

随着无人机系统的快速发展,无人机地面站作为整个系统的核心也在发生着日新月异的变革,LabVIEW以其图形化的编程作为本文的编程软件,可以让用户更直观的观察地面站的运行状态。本文从小型无人机地面站的功能要求入手,对地面站系统进行总体设计,然后对基于LabVIEW对软件总体结构和地面站主界面进行设计,在此基础上对地面站航迹规划及传输、地图导航、无线链路进行阐述,并对此地面站系统进行在线测试,将所测数据进行分析。     

利用脉冲控制实现混沌动力系统的同步

研究了混沌动力系统的同步问题．利用线性矩阵不等式理论和脉冲控制的方法,得到了关于混沌动力系统同步控制的一个充分条件．     

纯电动商用车动力系统健康状态评价方法①

为了对纯电动商用车动力系统进行健康状态评价,首先对纯电动商用车动力系统核心部件的健康状态评价方法进行了总结与完善,并基于此引入了与健康状态等级相对应的评分制度,以健康值的评分量化核心部件的健康状态。最后参考层次分析法确定了核心部件的权重,以加权计算打分的形式得到整个动力系统的综合健康值,并且定义了不同健康值区间所对应的健康状态级别。     

太阳能光伏发电动力系统的设计研究

以场所资源为依据，着重考虑负载性质，假设动力系统配带的负载系统运行期间，其变化规律可能是阶跃的、断续的或起伏变化的，即非均衡的，文中引入可用功率函数Ｃｐ（ａ，ｎ）和功耗变化趋势函数Ｌ（ｐ，ｎ）等，并以整个系统的一个运行周期作为边界条件之一，建立了一套设计步骤并提出最佳判定条件，在此约束下，以实例进行设计，并对计算结果进行了对比分析。