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[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]
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]
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]
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]
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] 华中农业大学学报
[作者]
刘浩蓬 龙长江 胡奔 王坤殿 潘海兵
鉴于南方田块小、分布散、不适合使用大型机械等特点，根据植保飞行作业的负载要求，设计制作了一种用于农田喷雾作业、负载１０ ｋｇ的多旋翼飞行器。飞行器机架采用全碳纤维结构，连接部分采用硬化铝材。通过农田试验对设计方案的可行性进行验证，结果表明，飞行器整体结构稳定，性能可靠，在满载的条件下可持续作业１５ ｍｉｎ左右，作业效率高而劳动强度低。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
邹铁方 孙浩 赵晓波 袁湘婷 刘志旗
本研究提出手工及软件辅助两种测量自行车骑/推行姿态的方法，并通过物理实验测得自行车控制人的背角、上臂抬高角、肘部弯曲角、左/右侧大腿抬高角及膝盖弯曲角共7种姿态参数。统计分析发现，背角、大腿抬高角是区分骑/推行姿态的主要特征参数，当控制人背角α＞12°且大腿抬高角θ≤60°时为骑行；当控制人背角α≤12°且大腿抬高角θ＞60°时为推行。以此为基础提出判断骑/推行姿态的方法。对464张真实照片的判别结果显示，仅凭一张图就能准确判别出90.3%的骑/推行姿态，说明了该方法的有效性。这种方法是一种测量自行车控制人骑/推行姿态的低成本解决方案。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
徐利民 张涛
该文提出一种基于外扰状态观测器的航天器姿态控制方法。该方法基于航天器姿态控制模型的线性形式,利用双通道控制原理,分别设计镇定补偿器和伺服补偿器解决恒值调节和随动跟踪问题,通过状态反馈实现极点配置,使系统满足给定的动态和静态指标,同时用外扰状态观测器获取干扰量估计并通过补偿通道对干扰进行抑制和消除。仿真结果表明:该系统具有良好的静态和动态特性,同时具有较强的抗干扰能力和一定的工程应用价值。
关键词：
姿态控制 双通道 外扰观测器 内模原理
[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] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
陈璐 关立文 刘春 陈志雄 薛俊
在制孔工艺中,垂直度很大程度上影响着飞机装配精度、飞机使用寿命和安全性。开展基于先进视觉检测技术的姿态修正研究具有十分重要的意义。该文基于机器人制孔工艺流程,提出了基准孔位置和法向量检测的改进方法,设计了机器人视觉检测系统的工作原理和主要模块,搭建了仿真平台和原理样机;建立了法向量检测模块的三维测量模型,生成了工件表面的点云数据,通过基于无迹Kalman滤波的在线手眼标定方法,将相机坐标系中的点云转换成制孔刀具坐标系中的点云。通过提取待制孔点法向量,提出了机器人制孔姿态修正方法。三维测量结果表明:法向量检测方法精度能够满足航空工业对制孔垂直度的要求。
关键词：
机器人制孔 编码结构光 孔位精度 垂直度
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
张秀艳 王琪
在民航飞机起飞离地过程中,飞行员的操作失误容易导致擦机尾等安全事故。飞机离地姿态与飞行操作紧密耦合。针对飞机离地姿态与飞行操作解耦问题,该文以“安全Ⅱ”模式为指导,关注飞机离地风险应对的全过程表现,对飞机离地姿态与飞行操作之间的耦合机理进行研究。根据安全韧性理论,构建了飞机离地姿态与飞行操作“因果-时序”耦合模型;基于国内某航空公司A319机队1 359个航段快速存取记录器(QAR)数据,利用动态Bayes网络进行正常操作与超限操作的特征量化与验证。结果表明,该模型可对飞机离地姿态的动态形成机理进行有效分析;选择“重载”“轻载”“顺风”“逆风”等单一情景及其组合情景,通过调节关键飞行操作节点的概率分布得到最佳飞行操作模式。该研究得到了不同情景变量影响下飞机离地姿态与飞行操作之间的耦合机理,有助于提高飞行员的风险预测与应对能力。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
印明威 王贤宇 李京阳 宝音贺西
利用最优控制提高传统卫星的敏捷性收益巨大,但风险并存,为了量化敏捷性的改善程度,评估不同航天器的敏捷性,该文提出了一种评估方法。首先,对航天器传统机动和时间最优机动进行了分析。其次,以姿态机动的时间为中间量,构建了近似角加速度包络和等效敏捷包络。然后,引入了敏捷因子和敏捷性曲线的概念,对姿态机动的敏捷性进行定量评估。最后,给出了仿真算例验证方法的可靠性。仿真结果与前人的研究相印证,准确地预估了航天器的平均机动时间。结果表明:该方法可以定量地评估航天器的敏捷性,广泛适合于有角速度、角加速度等各种约束的情况。
[期刊] 财务与会计
[作者]
万寿点墨
随着智慧城市、＂互联网＋＂、分享经济、＂双创＂等各类经济发展方式的出现，大量新生事物如雨后春笋纷纷涌现。网约车作为分享经济的典型代表，从初始如过街老鼠城城喊打，到如今成为一个合法光荣的纳税者，其发展历程再次表明，开放包容的姿态能够为大众带来更多的红利，这种勇于接纳新鲜事物的改革思维也是新常态下企业发展与个人成长所必需的。当前我国经济进一步转型升级，供给侧结构性改革正在大力推进，＂三去一降一补＂给传统行业企
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
邱宇 邵帅 杨德超 王晓娜
设计了一套基于摩擦发电测量系统,实现了对摩擦发电器件的电压、电流等电学信息实时检测和处理分析。该测量系统以LabVIEW为软件开发平台,通过计算机程序控制电机驱动模块,测量被测摩擦发电机的输出信号,并将采集到的数据发至计算机,实现采集数据的实时显示、自动进行数据处理、数据存储等功能。实验结果表明,设计的摩擦发电测量系统具有综合性强、检测信号稳定、操作简单、软件扩展性好等优点,满足为学生提供了一个自主学习和创新设计的平台的基本需要。
关键词：
摩擦电 测量系统 机械能 LabVIEW
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
宋佳 石若凌 郭小红 刘杨
针对高超声速飞行器反作用控制系统(reaction control system,RCS)的推力器故障,展开了基于核极限学习机(kernel extreme learning machine,KELM)的故障诊断方法研究,并对该诊断方法进行了参数优化和核函数优化,为飞行器执行器故障提供了快速准确的诊断方法.结果表明:该方法可以克服对飞行器模型的依赖,以数据驱动的方式对飞行器执行器故障实现快速准确的诊断.
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