微型扑翼飞行器的位置控制器设计

针对微型扑翼飞行器(FWMAV)的位置跟踪控制问题,设计了一种新的FWMAV位置控制器.与传统控制器相比,新型控制器采用梯度算法,有效避免了位置求解过程中时变矩阵的求逆操作,避免了位置跟踪控制系统陷入奇异状态,降低了计算复杂度.仿真结果表明,在FWMAV位置跟踪控制过程中,基于梯度算法的位置控制器比比例微分控制器具有更好的性能.     

新概念扑旋翼微型飞行器驱动机构设计研究

扑旋翼微型飞行器是一个多学科交叉的研究领域,驱动机构的设计是该微型飞行器的关键设计环节之一。在扑旋翼微型飞行器的飞行原理介绍基础上,通过对几种可能的驱动方式的对比分析,为扑旋翼微型飞行器选择了一种可行的驱动方案。通过Adams软件对扑旋翼微型飞行器的驱动机构进行了运动仿真分析,验证了该种传动机构的合理可行性。     

两段式三自由度仿鸟扑翼飞行器机构设计与仿真分析

针对现有仿鸟扑翼飞行器结构复杂、负载效率低等问题,本文通过将平行四连杆机构和齿轮齿条运动机构相结合,设计了一种新型仿鸟扑翼飞行器扑动机构,可以仅用一个驱动实现扑翼的扑动、折叠和扭转三个自由度的运动.首先,对所提出的新型扑翼机构进行理论分析,得出了扑动角、折叠角和扭转角与驱动角和杆长之间的关系式,并对机构杆长参数进行优化...     

基于四杆机构对仿生蜻蜓扑翼飞行器的设计优化与仿真

本文基于四连杆机构提出了一种齿轮连杆运动机构设计方案,用于模仿蜻蜓翅翼的运动,并研究了扑翼机构各参数变化对机构运动轨迹的影响,归纳总结出一些规律,从而为选择出合适的机构参数提供了依据。采用基于优化的机构设计方法对仿生微扑翼机构进行优化设计,确定出各杆件参数和运动参数。然后利用CATIA来对扑翼机构进行运动仿真分析,模拟机构的运动过程,仿真结果与设计要求基本吻合,验证了机构的可行性。     

微型飞行器的微型无线数据传输系统

提出了应用于微型飞行器中的新型无线数据传输系统。与传统的无线数据通信系统相比,其质量低、体积小、功耗低,可应用多种场合,抗干扰能力强,误码率达到10-6,传输有效半径达1.5km。通过微型飞行器三维模拟转台搭载微机电系统(MEMS)微型方位水平仪和微型无线数据传输系统组合的姿态测控系统,实现了对该无线数据传输系统的可靠性仿真测试。     

深亚微米飞行系统滑块的数值仿真

提高光和磁存储系统的存储密度,需要减小读写头和盘面之间的距离。为了仿真滑块读写头的工作状态,在VC6.0平台上开发了一种基于修正Reynolds方程的专用飞行滑块仿真软件——AirSlider。采用Fukui-Kaneko模型、Patankar有限体积法和矩形网格离散控制方程,对滑块产生的气浮力进行了数值求解。为了提高收敛速度,引入逐行扫描算法。该软件能对目前在硬盘和光盘领域广泛应用的各种形状滑块进行仿真。该文中,SIL和TPC两种滑块的仿真结果和实测数据之间的误差在±3%以内。     

柔性翼微型飞行器的稳定特性

为提高微型飞行器(M AV)的抗风扰动飞行稳定性,需要遵循仿生学原理,效仿自然界中的鸟类和昆虫,探讨抗风飞行的新方法。提出了柔性仿生机翼的概念,阐述了其设计思想与工作原理,并导出了大气扰动下柔性机翼气动力的解析表达。为验证柔性仿生机翼的实际性能,设计和制作了柔性仿生机翼M AV原理样机,并在风中进行了飞行试验。试验结果表明:采用柔性机翼能够显著改善有风条件下M AV的飞行品质,突风过载可降低40%左右,大大减弱了大气扰动对飞行的影响,有效提高了M AV的飞行稳定性。     

微型飞行器的微小摄像与无线传输系统

微型飞行器(microaerialvehicles,简称MAVs)有限的带载荷能力对其上的侦察设备提出了更高的要求。该文重点研究了应用于微型飞行器的微小摄像与无线传输系统。该系统以低质量和小体积实现了一定距离内视频图像的无线传输。系统组成包括机载摄像、发射单元和地面接收单元。机载摄像发射模块质量为16g(包含摄像头和发射天线),体积为30mm×40mm×5mm,可实时传输视频图像,传输有效半径达1km(视距范围内)。该系统成功地应用在翼展320mm的飞行器中。     

高速无人飞行器航迹规划算法与仿真

文章根据遍布威胁的战场环境,构造了基于威胁源的Voronoi图,得到规避威胁的航迹路线;综合各种威胁的强度信息,计算出每条航迹路线的代价;最后采用Dijkstra算法,搜索出最优航迹路线,并运用C#编制图形化界面,实现了仿真结果的图形显示。     

智能虚拟矿井通风仿真系统

首先介绍了应用智能虚拟环境技术解决矿井通风中存在的一些问题.针对实时性有一定要求的通风仿真系统中必须满足的时间和空间复杂度要求,提出了一种基于多Agent系统的分析和解决方案.给出了通风仿真系统中Agent的结构.最后,采用了一种"投票"式的协同策略,从一个新角度来解决通风中的风网解算存在问题,并构筑了一个智能虚拟通风仿真系统.     

The effects of span-wise and chord-wise flexibility on the aerodynamic performance of micro flapping-wing

The flexibility of flapping-wing strongly affects the aerodynamic performance of Flapping-wing Micro Air Vehicle (FMAV),and the deformations in span-wise and chord-wise directions are coupled together in flight.In this study,the flexible deformation is formulated in span-wise and chord-wise separately in order to analyze its effects on aerodynamic behavior.The preconditioned Navier-Stokes equations based on chimera grid are used in the computational fluid dynamics method to study the aerodynamic effects caused by flexible deformation,and the simulation results are compared with experimental test to illustrate the capability of above method.Based on our results,it is clearly showed that the span-wise flexible deformation should be limited in a small range to achieve higher aerodynamic performance and the chord-wise deformation could enhance the aerodynamic performance.The results also suggest that FMAV designers should design the flapping-wing with high stiffness leading edge to limit the span-wise deformation,and more flexible chord ribs to keep chord-wise deformation in suitable range.     

送料机凸轮的计算机仿真设计和虚拟制造

为了探讨虚拟制造在企业中的应用,运用机械CAD与计算机仿真技术设计送料机的凸轮,进而讨论如何在此基础上进行虚拟制造。结果表明虚拟制造可以动态模拟产品的设计、加工、检验,降低成本,提高质量,缩短开发周期,提高产量,增强企业市场竞争力,在氽业中有广泛的应用前景。     

电力线巡检飞行机器人仿真实验系统

阐述了电力线巡检飞行机器人仿真实验系统的基本结构,在分析VC 6.0,OpenGL 1.1和Matlab6.5这3种软件各自特点的基础上,建立了基于三者相结合的电力线巡检飞行机器人仿真实验系统;采用一种整合了FROPI的全局路径规划、轨迹平滑和局部路径规划的方法,实现了FROPI在路径规划的引导下沿电力线运动,并在运动过程中检测判断运动的安全性,从而验证该仿真实验系统的有效性和正确性.该系统有助于研究人员利用计算机的应用功能和可视化手段模拟FROPI在空间的动态特性,验证其特有的建模方法和控制算法.     

非线性悬架动力学数值模拟和性能评价

介绍了采用Runge—Kutta法求解二阶微分方程组的方法,并用于悬架系统弹性元件、减振元件非线性的5自由度车辆动力学系统的求解．对简化的非线性和线性两种车辆动力学系统情况进行了建模和仿真,表明采用等效线性法的系统性能评价产生较大的误差．对于目前汽车悬架系统广泛采用的非线性弹性元件和减振元件,必须采用非线性技术对系统进行分析与评价．介绍了自主开发的非线性悬架车辆动力学系统数值模拟和性能评价软件．