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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
郭宁 梁腾飞 吕钧澔
印刷散斑数字图像相关技术是一种先进的非接触式全场应变测量技术，将其应用于飞行器结构力学薄壁结构实验教学，可以直观呈现薄壁结构中板元件的应变分布，对于加深学生对薄壁结构力学分析方法的理解有很大帮助。同时也从实验内容和实验技术两方面对原教学实验项目进行了拓展，有助于学生及时了解和掌握先进的实验力学测试技术，扩宽知识视野。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
万春秋 李擎 崔家瑞 杨旭 李希胜
针对飞行器姿态复合控制问题研究中直接力连续化处理导致的与实际工程特性差距较大问题，研究了体现直接力离散特性的控制系统构建方法及控制参数优化设计方法。首先，搭建了体现直接力离散特性的飞行器姿态复合控制系统框架及模型；然后针对复合控制问题的非线性、强耦合、多约束等复杂特性，采用PSO算法对控制律及控制分配参数进行多目标优化设计，构建了飞行器姿态智能控制系统；再通过数字仿真从控制算法、PSO算法参数、飞行器系统参数三个方面对智能控制问题研究方法进行了说明；最后，依托最新科研成果设计开发了飞行器姿态智能控制实验系统，为自动化专业本科生智能控制类课程实践教学及创新型人才培养提供了自主开放的实验研究平台。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张晓辉 刘莉 贺云涛 王正平 李文光
新能源飞行器能源管理与控制课程涉及飞行器与新能源学科交叉问题，具有理论与实践紧耦合、开放点多、研究性强等特点。为提升学生的工程素养、创新能力及学习积极性，提出“以自主实验为基础，以项目实践为牵引，以创新竞赛为进阶”的分层递阶培养模式。并基于新能源飞行器能源管理的知识层次特点，设计了理论讲授、自主实验、课程实践三个课程环节，围绕课程大纲构建了新能源飞行器能源管理与控制实验教学平台，配套编写了实验教材，大大提升了实验教学效果。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
晁涛 王松艳 杨明
针对空间探索飞行器轨道优化控制教学中重视理论知识和概念教授、忽视实践操作的问题,探索基于项目的课程实验教学。将教师科研项目中提炼出的问题融入到课程实验教学中,分别探讨基于项目学习的实验教学内容、教学方法和基于层次分析法的教学效果评价。通过项目研究加强学生在实验过程中解决科研问题的能力,提高学生开展实验研究后的成就感。教学实践表明,基于项目的课程实验教学能够激发学生的学习兴趣,使学生在实验过程中对课程内容有更深层次的认识,培养了学生创新能力和创新意识。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王峰 邵晓根 张旭隆 韩成春
设计了一种以四旋翼飞行器作为实验对象的综合性实验教学平台。通过陀螺仪、电子罗盘、气压计、超声波等实现位姿的测量实验;采用基于ARM架构的STM32F407VGT6为控制器,经电子调速器控制四旋翼飞行器的4个无刷直流电机,可实现PID算法实验;采用图形化界面对系统参数进行了整定,通过无线方式与上位机间的通信,测试了四旋翼飞行器的飞行姿态与传感器参数特性。实验结果表明,该实验平台运行稳定可靠,适合学生做测控类综合实训。
关键词：
四旋翼飞行器 综合实训 教学平台
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
卢艳军 吴金宇
为更好地掌握四旋翼飞行器姿态测量和姿态变化的过程,设计了一种基于LabVIEW的姿态测量实验系统。该系统以自主研发的四旋翼飞行器控制系统为实验平台,通过获取飞行器的姿态数据,进行解算和上传到PC机,在LabVIEW中实现四旋翼飞行器姿态数据的存贮、波形显示和飞行器姿态的三维动态图形模拟显示等功能。系统测试精度较高、响应灵敏、操作简单、实用性强,可为学生提供一个良好的姿态测量实验平台。
关键词：
四旋翼飞行器 LabVIEW 姿态测量
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李瑞 史莹晶 李佳津
为提升本科生的工程实践能力,设计了一套基于MATLAB和Gazebo的四旋翼飞行器联合仿真平台。该平台包括飞行器建模模块、控制算法设计模块和仿真结果显示模块。为适应不同的飞行场景,设计了三种具有不同功能的控制器。仿真结果采用了两种显示方式,在MATLAB中显示仿真数据曲线,进行实验结果分析;在Gazebo中显示三维仿真结果动画,使学生直观地看到控制效果。该仿真平台不但适用于教学过程,用以提升学生对系统建模与仿真及控制器设计的理解,对实际飞行器调试也具有指导意义。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
吕闹 汪海波 宗琦
为了优化传统分离式霍普金森压杆（SHPB）实验教学内容，帮助学生理解实验原理和变形概念，将三维数字图像（3D-DIC）相关技术引入到SHPB实验教学中。分析了SHPB实验原理和3D-DIC基本原理，介绍并演示了基于3D-DIC技术的SHPB实验流程，并以混凝土动态压缩实验为例，指导学生进行散斑场布置、动态实验和数据处理分析等。结合3D-DIC技术的动态压缩实验，获得了试样在动态荷载作用下的破坏过程，揭示了试样中裂纹的扩展及应变场的变化规律，弥补了应变片单点测量的不足，激发了学生的学习兴趣和主观能动性，加深了学生对动态力学中变形和破坏机理的理解，取得了较好的教学效果。
[期刊] 工业工程
[作者]
戴宗莲 杨雷
片式电感器印刷受多因素影响易出缺陷产品,需要多途径改进质量。应用正交实验方法来确定影响印刷质量主要因素的重要程度及其合理水平是可选之途径,经过2次实验后发现:1)正交实验法是探索多因素影响下片式电感器印刷质量改进的可行之法;2)影响片式电感器印刷精度质量的4因子对精度影响程度顺序为温度>网高>速度>压力;3)影响片式电感器印刷质量的4因子存在最佳参数。应用最佳参数进行生产能够显著提高片式电感器生产的工序能力。
关键词：
印刷质量 正交实验 片式电感器
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张建良 季瑞松
针对多电飞行器在复杂运行模式下故障检测的精确性与实时性问题，开发了基于贝叶斯优化ResNet-BiLSTM模型的故障检测技术。首先设计以残差网络为核心的多层次特征提取模块，实现故障特征的多层次表达，以提升故障检测的实时性；接着构建以双向长短期记忆网络为核心的多尺度特征提取模块，获取长期依赖的故障特征信息，以提升故障检测的准确性；进而提出基于贝叶斯优化的超参数寻优方法，进一步提升故障特征的学习效果；最后，设计多电飞行器故障检测实验方案，并开展不同故障模式下的性能分析。结果表明，所提方法可有效实现多种故障模式下的故障诊断，并且检测准确率和实时性均优于现有方法，有助于提升多电飞行器故障检测性能，为飞行安全提供有力的技术保障。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
程林 张庆振 蒋方华
针对飞行器再入制导问题,该文引入控制变量参数化、积分问题转换和在线模型辨识等技术,提出一种跨周期迭代的可行轨迹预测校正算法,并结合标称轨迹跟踪算法形成一套多约束复合制导方案。利用一种复合高度-速度(height velocity,HV)飞行走廊,将再入轨迹规划问题简化为单调函数寻根问题。为提高射程预测计算效率,引入Gauss-Legendre求积公式,将积分问题转化为函数计算问题。采用递推最小二乘估计方法,收集历史预测信息,实现模型在线辨识功能,并采用跨周期Newton-Raphson方法完成高度权重系数的在线修正。在标称轨迹跟踪器设计的基础上,开展飞行器数值仿真试验,结果表明:基于在线模型辨识的复合制导方法具有显著的速度优势,且具有优异的自主性和自适应能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
武栎楠 杨昌海 李婧锡
针对目前车身结构抗撞性教学主要以理论结合计算机仿真为主,缺少专门实验设备无法进行实物碰撞实验的问题,设计了车身结构动态冲击实验台并开发了样机。建立了"理论—仿真—实验"一体化的车身结构碰撞力学特性实验教学系统,并应用到了本科生开放创新实验项目中。教学效果表明,实验台能够准确测试车身结构的吸能量、碰撞力等特性,实验教学系统能够使学生全面了解和掌握车身结构的碰撞力学特性,达到了锻炼学生自主学习能力和独立解决问题能力的教学目的。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
方可 王永锟 周玉臣
为了让本科生充分理解和掌握知识,直观地感受自己设计的控制律在实物上运作的效果,以及完成在飞行测试之前的地面实验,开发了一套基于双旋翼天平的多旋翼飞行器控制系统的实验平台,解决了倾角识别、电机调速、控制律验证等方面的问题,采用基于Mega8L单片机、SCA60C倾角传感器、2212无刷马达以及PID控制律的系统架构,保证了系统具有良好的实时性和稳定性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
樊兆峰 鲍蓉 邵晓根
设计了一种以飞行机器人为实验对象的综合性实验教学平台。通过传感器6轴运动处理组件MPU6050接口实现位姿的测量实验;采用嵌入式ARM处理器STM32F103RE为控制器,经电子调速器控制机器人的4个直流电机,实现PID控制算法实验;摄像头OV2640采集视频图像,通过WiFi无线传输模块传送给上位机并显示出来,实现无线网络图像传输实验。实验结果表明,平台运行稳定可靠,适合作为测控类专业学生的综合性实验。
关键词：
飞行机器人 综合性实验 测控 实验教学
[期刊] 学位与研究生教育
[作者]
宋磊 黄俊
针对飞行器设计专业学生创新实践能力培养问题,在分析传统教育培养模式弊病的基础上,介绍了北京航空航天大学航空科学与工程学院实施的三位一体、全方位、多层次教学改革,着重论述了教学改革过程中学生主体性的体现和发挥,通过多个实例介绍了改革所取得的各项成绩。
关键词：
创新 飞行器设计 教学改革
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