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。     

四旋翼飞行器的设计

设计了一种四旋翼飞行器的实验系统。电机调速器运用检测反电动势的方法控制三相全桥逆变电路从而调节无刷直流电机的转速。以ARM处理器为主控制器对电机调速器进行控制,从而实现飞行器的平衡和姿态控制。通过四旋翼工作模式的研究,利用加速度传感器和陀螺仪数据进行控制算法设计与研究,实现四旋翼飞行器姿态的控制调节。开发了仿真调试软件系统实时监测传感器的数据和控制量。实验表明,通过合适的控制算法可以四旋翼飞行器的平衡性能和各种飞行姿态,从而为学生提供了新的仿真和实践平台,有利于创新型实验教学任务的顺利开展。     

四旋翼飞行器创新实验平台的渐进式教学实践

以微控制器为主控系统,电子调速器和无刷电动机为动力系统,开发了四旋翼飞行器创新实验平台,并通过各类传感器采集四旋翼飞行器的姿态数据和高度数据,确保其稳定飞行。该实验平台涵盖机械结构、硬件电路设计、嵌入式程序设计、传感器应用以及自动控制等多项课程内容。构建四旋翼飞行器创新实验平台的渐进式实践教学模式,综合运用不同课程知识,将仿真环节与实物实验相结合,采用由浅入深、由易到难、层层递进的方式设置实验,形成完备的知识体系和实践内容,加深学生对工程对象及其控制系统的理解,激发学生的创新意识。     

四旋翼反恐飞行器设计

以ARM系列的STM32处理器为主控制器对四个电机调速器进行控制,用电调电路调节无刷直流电机的转速,模拟四旋翼飞行器模型。通过实验、调试等手段确定了最符合模型样机的姿态控制算法,从而实现飞行器的平衡和姿态控制。在飞行器上搭载微光摄像头,从而实现对夜间或阴暗环境的检测。飞行器可通过遥控飞行,同时将拍摄的视频或图片发送到控制室,也可发送警报,实时追踪,大大增加了飞行器的利用率。     

多旋翼飞行器控制系统实验平台的开发

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。     

四旋翼飞行器平台控制算法比较研究

针对四旋翼飞行器欠驱动系统,设计一个自适应滑模控制器,该控制器能有效减小系统不确定性的影响以及滑模控制器在系统控制过程中产生的抖振。对飞行器进行数学建模,推导出系统的动力学方程,根据李雅普诺夫理论推导得到自适应滑模控制器的表达式,并证明了其稳定性。MATLAB仿真与实验平台测试结果表明,该自适应滑模控制器与传统的PID及普通滑模控制器相比,具有响应速度快、抖振小、鲁棒性强等特点。     

基于HJI理论的四旋翼飞行器姿态滑模控制设计

由于四旋翼无人机存在建模不确定性以及飞行过程中的外部未知扰动,使得四旋翼无人机姿态控制成为时下的热点问题.本文充分考虑到了上述问题,基于HJI(Hamilton-Jacobi Inequality)理论,设计了相应的非线性滑模控制器,并基于Lyapunov稳定性判别方法给出了严格的理论证明.其数值仿真结果显示,本文提出...     

基于WiFi的微型四旋翼飞行器设计

为了进一步提高微型四旋翼飞行器的稳定性、转向灵活性与可控性,提出并采用多种传感器、WiFi无线通信、嵌入式微控制器等多种技术,并结合四元数、双闭环PID控制等,设计出一款基于WiFi的微型四旋翼飞行器。详细阐述了该系统构成、硬件设计与软件设计。实践表明,飞行器机身采用"X"型设计,软件系统采用四元数、双闭环PID控制等,其飞行稳定性高、可控性好、转向更灵活。     

基于LabVIEW的四旋翼飞行器姿态测量实验系统

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。     

一种四旋翼飞行器样机的制作

介绍了一种四旋翼飞行器的制作．采用多旋翼计算器对电调、旋翼电机,以及螺旋桨叶片进行了选择;组装17450标准机架;采用GY一86惯性传感器定姿,基于NWC飞控板,实现了一种四旋翼飞行器的正常飞行．     

多功能人工环境实验平台设计与实现

多功能人工环境实验平台主要由模拟室外环境和室内环境、空调系统、制冷系统、加热系统、自控系统等部分组成。其中控制系统采用集中控制方式对空调系统进行自动控制,完成对空调系统和环境参数监测,并对系统中的设备的控制连锁及空调机组、制冷机组等控制系统进行整合。该实验平台的温度、湿度、风速等参数能在规定的要求下快速达到稳定调节和变工况调节,并有较高的控制精度和稳定性,对实验教学及科学研究有重要意义。     

暖通空调多功能综合实验台研制

基于学科发展和创新人才培养模式的需要,按照综合性、先进性和开放性的设计思路,研制了一套暖通空调多功能综合实验台。该装置功能全面、开放性强,能够为实验教学、暖通空调设备性能检测和科研创新提供高水平的平台支撑。多功能实验台在人才培养、师资队伍建设和学科建设中发挥了重要作用,取得了良好的成果。     

工业自动化多功能控制系统实验教学平台开发

为满足自动化课程由入门到精讲的渐进式实验教学需要,开发出占用空间小、功能全面、性能稳定的工业自动化多功能控制系统实验教学平台。该实验教学平台分为PLC与模拟量扩展模块区、现场总线信号采集器区等12个区,涉及PLC、PLC RS485通信扩展板、步进电机等32种元器件。作为实例,给出电压输入模拟量控制伺服调速实验的电气原理图和控制程序。     

基于Odroid的四旋翼无人机教学平台设计

以培养学生动手实践能力、跨学科融合理论知识以及团队合作意识为目标,构建了基于空中机器人的开放实验室。该平台的设计与搭建融合了机械、电子及计算机方面的知识。运用模块化设计,为培养学生的创新实践能力提供了良好的平台。     

VoIP综合实验平台设计

在IP网络中实现话音通信所采用的技术统称为VoIP.介绍了VoIP技术的主要特点,利用Cisco语音网络设备及相关软件设计了VoIP应用的综合实验平台,详细叙述了实验平台应用的基本原理和实验内容.该实验平台町以提供VoIP中的典型应用方式,同时还可以实现VoIP的多种呼叫控制及服务质量控制.     

城市轨道交通全自动运行系统多功能仿真平台设计与实现

依据城市轨道交通全自动运行系统技术规范,在分析运营场景和设计系统架构的基础上,建成全自动运行系统多功能仿真平台。仿真实验平台集成现场工程参数的评估、系统功能验证和评估、人员操作培训、故障分析4大功能,贯穿于工程整个生命周期,为城市轨道交通全自动运行系统的工程化应用提供了有力的保障和支持。     

基于STM32单片机的三轴实验平台设计

为改善机电一体化技术课程的实践教学效果,设计了一种基于STM32单片机的三轴实验平台。该实验平台由机械本体、STM32控制系统和VB上位机操作软件组成。搭建了该实验平台的机械本体结构,完成了实验平台控制系统的硬件设计和软件设计(包括手动控制模式软件和自动插补模式软件等设计),并进行了运动功能实验。所设计的三轴实验平台能够在有效工作范围内实现圆弧和直线插补,实现了设计要求。     

THINPAD教学计算机实验平台设计

计算机硬件课程在计算机专业课程体系中占有重要的位置,但现有的实验平台无法满足各高校的实验教学需求.该文通过对国内计算机硬件实验平台现状的分析,针对存在的问题,采用主流的硬件设计技术,实现了一个功能更全面、运行更稳定、性能更强大、使用更方便、成本更低廉的实验平台.该平台通用性强,灵活性高,接口丰富,具有良好的运行效率和交互性,支持多门硬件课程的实验需求,必将为提高教学质量起到积极的作用.     

开放的嵌入式系统实验平台设计

北京航空航天大学空天电子信息实验教学中心抓住建设"十二五"国家级实验教学示范中心的契机,积极开展嵌入式系统实验教学的改革尝试,引入现代化教学手段与方法,改革教学内容,建设了一个培养创新型嵌入式系统高层次专业人才、具有开放特点和可持续发展能力的嵌入式系统实验平台。     

电子驻车制动(EPB)系统试验平台设计

根据电子驻车制动EPB系统与控制理论,设计了EPB试验平台结构图与平面图。为了更好地模拟实车工况,设计了一款车身姿态模拟器,提出以试验平台为基础模拟实车工况和采集制动压力的方法,并给出该平台的4种驻车功能及其工作机制。结果表明:采用理论计算与Simulink建模仿真相结合的方法检验平台的制动性能,能够满足实车制动性能要求。