动力直驱型单旋翼无人机气动特性计算与试验

设计一种新型单旋翼无人机,采用动力直驱模式,基于Flunet软件数值计算其悬停状态的旋翼气动性能和螺旋桨推力及力矩性能。研究结果表明,悬停时,旋翼升力、阻力矩与转速成正比;验证飞行模型,在转速达到24rad/s可满足悬停条件;转速增加时,螺旋桨推力和阻力矩均增加,而来流速度增加时,推力单调减小,阻力矩先增加后减小且变化较为缓慢。经过飞行试验,证明研究结果正确,该单旋翼无人机具有较好的飞行性能。     

基于教学实践的四旋翼无人机设计

为了帮助高职院校学生理解无人机控制技术,提出适用于教学实践的四旋翼无人机设计的方法。对四旋翼无人机基本控制系统进行分析,并整体设计。选用STM32F103作为飞控核心芯片,设计四旋翼无人机飞控,利用校企合作企业的上位机工具箱和飞控平台,搭建测试系统。结果证明：该方法可以帮助学生很好地理解四旋翼无人机基本控制原理,帮助学生更好地掌握无人机控制技术,为后续无人机维修技能提供有力的知识铺垫。     

串联模糊PID控制的四旋翼无人机控制系统设计

针对四旋翼无人机飞行过程中遇到信号干扰时姿态控制性能变差的问题,设计了基于串联模糊自整定PID控制器。系统采用串级PID控制算法,在内环角速度控制器中加入了模糊自整定PID参数控制器,提高了系统稳定性和抗干扰能力。在无人机飞行控制实验过程中响应速度快,振荡幅度小,缩短了系统稳定的调整时间。在该实验系统的基础上开设了本科生开放创新实验——四旋翼无人机控制系统设计,有效提高了学生专业知识运用能力和创新能力。     

飞翼布局无人机实验平台设计与实现

探索了飞翼布局无人机的设计思路,完成了2种设计方案,利用CFD方法获得了该飞机基本气动数据,建立了方案B的CATIA三维数字样机,实现了实验平台的制作、装配和测试工作,基于该实验平台开展了一系列飞行实验。CFD计算结果和试飞数据验证了设计方法的可行性,体现了实验平台的通用性及良好的工程应用前景。     

基于模糊PID控制的四旋翼无人机设计

针对四旋翼飞行器姿态控制中存在强噪声干扰时平稳飞行控制变差的问题,提出了基于自适应模糊PID控制器的四旋翼飞行器快速平稳调节方法。在Matlab中运用该方法对四旋翼飞行器的飞行进行仿真,并与经典PID控制算法的控制结果进行对比。仿真结果表明,模糊PID控制器比常规PID控制器具有更优良的动态性能及鲁棒性。经过多次试验,该硬件设计性能可靠,能满足飞行器一系列稳定飞行的控制要求。     

四旋翼飞行器实验平台设计

为培养应用型创新人才,设计了四旋翼飞行器实验平台。该实验平台采用模块化设计,系统主控芯片采用STM32F103,采用MPU6050测量飞行器的姿态,采用GPS测量飞行器的位置,采用串级PID对飞行器进行控制,外环控制飞行器的位置,内环控制飞行器的姿态,经过Matlab/Simulink仿真可以看出,所设计的控制器可以满足要求。该实验平台应用范围较广泛,不同专业、年级的学生都可以在此实验平台上进行理论知识的验证以及系统的设计开发,取得了良好的教学效果。模块化的设计思想便于学生进行扩展设计,经过实践证明,四旋翼飞行器实验平台有利于培养学生的创新思维和创新能力。     

四旋翼飞行器多功能实验平台设计

详细介绍了四旋翼飞行器实验平台的设计以及在教学实践过程中取得的成果。该平台突出了模块化设计,在一个平台上实现了多种实验内容的自由组合与分解,极大丰富了实验内容,为学生锻炼动手能力、验证理论知识,提供了良好的平台。     

多旋翼飞行器螺旋桨升力特性测试实验系统

以多旋翼飞行器的螺旋桨系统为实验对象,开发了螺旋桨动力特性测试实验系统。系统由C8051F120单片机模拟手持遥控器发出PPM信号驱动和控制螺旋桨运转,借助杠杆机构由悬臂梁测力传感器采集升力信号,通过串行通信接口,由上位机进行数据显示、存储、分析和处理。上位机监控系统由Qt/QWT框架设计开发,支持跨平台应用,具备丰富数据分析与显示功能,可根据用户指令控制单片机系统运行,设定下位机采集参数,并实时处理接收数据。该系统可用于微小型螺旋桨系统动态和静态特性分析、建模与闭环控制系统设计,为测试与控制类专业学生开设综合性特色实验提供全新的实验平台,亦可用于旋翼机系统设计与分析。     

气动PI自动调节实验装置的设计与实验

本文介绍了水箱水位PI气动自动调节实验装置的构造及气动执行单元的原理和组成，并介绍了本实验装置所开设的实验内容。     

基于无人机的移动通信实验平台设计

现有移动通信实验系统一般室内部署,无法重现真实无线信道复杂多变的衰落、干扰特性,针对这一问题,提出了一种基于无人机的无线通信实验平台设计方案,借助于无人机的机动性,通过机载模块采集和测量无线信号和信令信息,实现对信道多径、衰落、干扰等复杂时变特性的研究,完成对多普勒频移、多径衰落、越区切换等现象的实验。同时也可为课程设计、工程训练、实习实训等综合性的实践环节提供软硬件环境。该实验系统灵活度高、可扩展性好、部署方便,可以满足跨课程、多层次的实验教学需求。     

微型多旋翼无人机半物理虚拟飞行和控制实验平台

为帮助学生更好地学习微型无人机相关知识,设计建成一体化的微型四旋翼无人机半物理虚拟仿真实验平台。由可升降装置和万向节联结组成平台基底,地面站软件对四旋翼无人机进行在线控制,四旋翼无人机虚拟系统利用Unity3D搭建。通过虚拟运动场景搭建、运动控制和物理系统,完成四旋翼无人机的虚拟仿真实验。制作了四旋翼无人机组装动画,由实验平台的用户界面系统将实验平台的各个部分结合起来。     

无人机辅助城市路口行人过街交通特性调查与分析

行人过街交通特性参数是开展“以人为本”交通管理与控制工作的基础数据.针对现有的行人过街交通特性参数调查方法在行人交通密度与运动空间调查中存在的局限性,文章提出基于低空多旋翼无人机(UAV)辅助城市路口行人过街交通特性参数调查方法,利用无人机航拍视频图像,采用人工交互作业模式可以快速地提取路口行人过街速度、行人交通密度与运动空间等参数。以深圳市10个典型灯控路口为例进行测试,结果表明该方法具备可行性,统计获得深圳市灯控路口行人过街平均步速为1.52 m/s,略高于哈尔滨、北京、长春等城市的同类统计结果.     

“垂直与平行”教学设计

教学内容：《义务教育课程标准实验教科书数学》（人教版）四年级上册第64,65页。     

《垂直与平行》教学设计

【教学内容】垂直与平行（人教版《义务教育课程标准实验教科书·数学》四年级上册第四单元64—65页）     

“垂直与平行”教学设计

教学内容　人教版《义务教育课程标准实验教科书·数学》四年级上册64—65页的内容。     

建筑结构动力特性实验课程教学设计

建筑结构动力实验是建筑结构实验课程重要组成部分。基于门式刚架知识点贯通的理念,在实验课程教学中设计了平面刚架模型的动力特性教学实验,通过课堂教学和实践操作使学生掌握一般结构动力特性的实验方法和数据分析方法,同时引导学生结合前修专业课程"结构力学"和"工程软件应用",分别用理论和数值分析方法获得平面刚架的动力特性,并与实验结果相互验证,学生获得新知识的同时也巩固了已学知识,达到知识的融会贯通。     

《直线与平面垂直的判定》教学设计

本节课主要学习直线与平面垂直的定义、判定定理及其初步运用.其中,线面垂直的定义是线面垂直最基本的判定方法和性质,它是探究线面垂直判定定理的基础;线面垂直的判定定理充分体现了线线垂直与线面垂直之间的转化,它既是后面学习面面垂直的基础,又是连接线线垂直和面面垂直的纽带!学好这部分内容,对于学生建立空间观念,实现从认识平面图形到认识立体图形的飞跃,是非常重要的.     

天然气水合物沉积物体变实验本科教学探索

天然气水合物分解可能引起海底滑坡、生产平台倒塌等灾害,在对其进行商业化开采之前,必须对天然气水合物储层的力学特性进行全面的分析研究。体变是建立土体本构模型必不可少的参数,对评估储层稳定性具有重要意义。通过设置天然气水合物沉积物体变测试实验课程,将国家重大科研项目与本科生实验教学相结合,可以使学生接触和了解国际前沿研究课题。介绍了低温、高压水合物三轴仪的设计原理和功能,然后对比分析了排水法、单层压力室法以及双层压力室法测体变的原理、优点和不足,最后提出了采用双层压力室法测量天然气水合物分解过程中沉积物体变的方案,培养学生主动思考和解决问题的能力。     

《直线与平面垂直的判定》教学设计

教材：人教版《普通高中课程标准实验教科书·数学（A版）》必修2第64页至66页 课题：“2．3．1直线与平面垂直的判定”第一课时,课时安排：1个课时