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在 MATLAB 和 SIMULINK 中建模、仿真和控制無人機

在 Matlab 和 SIMULINK 中模擬 DJI Mavic Pro,並設計你自己的 PID 控制器用於高度和姿態控制。

從這 4.5 小時的課程,你會學到

  • 了解無人機電池系統背後的功能和物理原理。
  • 從數學上的經驗數據近似任何直流電機或螺旋槳的性能。
  • 了解和利用無人機的物理學。
  • 將物理運動(油門、滾動、俯仰、偏航)轉換為電壓訊號。
  • 推導、理解和模擬無人機的旋轉動力學(俯仰、滾動和偏航運動)。
  • 推導、理解和建模無人機的線性動力學(3D 線性加速度、速度和位置)。
  • 在 Matlab 和 Simulink 中實現數學函數。
  • 在 Simulink 中創建和測試工程模型。
  • 設計、調整和實施自動 PID 演算法(高度控制和旋轉動力學)。
  • 使用和理解常見的 Simulink 模塊。

要求

  • 對物理學的基本了解(力、速度、加速度等)。
  • 高中文憑數學水準(微分等)。
  • Udemy 課程控制系統:從數學建模到 PID 控制(有用但非強制性)。

課程說明

唯一全面、詳細且平易近人的在線課程之一,帶你從四軸無人機( Quadcopter )的數學建模到 MATLAB/SIMULINK 實施和 PID 控制設計。

今天,無人機無處不在,從超高科技軍事設備到通過先進飛行相機的兒童玩具等等。這種“表面上”簡單的機器如何在各種不穩定和不可預測的環境條件下實現如此精確和令人印象深刻的飛行。

本課程使你有機會學習並執行以下操作:

  • 了解和利用四軸無人機( Quadcopter )背後的物理原理。
  • 根據實驗數據建立和近似直流電機和螺旋槳的物理特性。
  • 推導無人機旋轉和線性動力學背後的數學方程。
  • 使用模塊、MATLAB 函數等在 MATLAB 和 SIMULINK 的工程模型中實現它們。
  • 測試你的模組並將其擬合到相關的現實生活中的性能和輸入。
  • 實施、測試和調整適合你要求的 PID 控制器,以控制系統的輸出,在這種情況下是無人機的高度、位置和姿態。

我將詳細介紹並引導你了解這些概念和技術,並解釋它們的基本原理、所有概念和特定主題的詞彙。本課程是工程系統背後的數學、MATLAB 和 SIMULINK 在工程設計和 PID 控制中的使用的理想初學者、中級或高級學習平台。無論你的背景如何,無論你是學生、工程師、科幻迷、業餘機器人專家、無人機製造商、計算機科學家還是商業或體育人士,你都將掌握電動汽車背後的物理學,並學習如何通過設計功能強大的 PID 控制器,在 SIMULINK 中實現和控制它們,彌合人與機器之間的差距!

如果你對課程進度有任何疑問,請隨時與我聯繫,我很樂意在 24 小時內回覆你!

如果這聽起來你可能感興趣,為了你的個人成長、職業或學術努力,我強烈鼓勵你加入!你不會後悔的!

目標受眾

  • 任何有興趣為任何類型的機器或工程系統設計控制系統的人。
  • 任何有興趣利用 MATLAB 和 Simulink 進行工程設計的人。
  • 任何有興趣學習機器人和 PID 控制的人。
  • 任何有興趣學習如何為現實生活中的工程系統建模的人。
  • 任何對無人機、無人機系統和飛行動力學感興趣的人。

講師簡介

Eliott Wertheimer 航太工程師與 @FuroSystems 創始人

我一直對飛行器和太空所代表的終極尖端印象深刻並充滿熱情。這使我成為英國一所領先大學的頂尖學生之一,畢業於航太工程碩士學位。在整個學位期間,我有機會了解先進的工程概念並將其應用於不同的設計專案。

因此,在我的最後一年,我為奈米衛星設計了一個概念驗證核電池或放射性同位素熱電發電機(請參閱我的課程以了解更多資訊),被學術界評為我部門最好的專案之一,贏得了反應引擎獎並在第四屆星際立方體衛星研討會上頒發。同樣,我與一組同事開發了一種無人駕駛旋翼飛機,能夠滅火、運載貨物和執行監視任務,最終贏得了 Agusta Westland 的設計競賽。

我接著創立了 FuroSystems,這是一家設計、製造和零售超輕型高性能電動汽車的公司。我們的目標是通過美觀、功能強大且價格合理的機器,幫助加速社會向電動交通工具的過渡。我們現在在 30 多個國家/地區開展業務,並已售出 1000 台。

我很高興能夠與好奇的人分享我的知識,他們和我一樣想了解更多關於我們這個世界的奇妙機器背後的工程。

英文字幕:有

  • 想要了解如何將英文字幕自動翻譯成中文? 請參考這篇 How-To

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