飞行监测仪的研究与设计方案

针对核辐射事故现场对辐射泄漏点监测、辐射分布情况分析等应急处理需求,并结合国内外现有的研究成果以及相关产品的发展技术,设计出面向核辐射领域的具有飞行、监测能力的仪器。该仪器的飞行动力单元设计采用四旋翼飞行器,利用其适应环境能力强、可移动的特点,飞入到人不可能到达的地方进行辐射剂量监测,从而保证实时传回监测中心的数据更加准确与可靠。     

四旋翼无人机悬停飞行自适应PD控制器设计

提出一种基于模型参考的自适应PD控制器设计方法,用于质量可变的四旋翼无人机的悬停飞行控制。由无人机的动力学方程对悬停飞行时姿态角近似处理得出参考模型,根据参考模型选取一个与实际系统相似并且有期望动态特性的二阶系统。基于Lyapunov稳定性理论的方法,通过被控对象的输出与参考模型输出之间的误差确定控制器的参数,当被控对象参数发生变化时,自适应机构通过参数估计调整PD控制器的输出,使被控对象参数的估计值总能跟踪其实际值,并分别与常规的PD控制器和加入了限速补偿环节的PD控制器进行仿真实验对比。结果表明,该控制器的控制信号比常规的PD控制器超调量小;比加入了限速补偿环节的PD控制器调节速度快,稳定性更好。对于四旋翼无人机的悬停有更好的控制效果。     

多旋翼飞行器建模与控制器设计

随着各项技术的日趋成熟,多旋翼飞行器的控制器设计也愈发受到重视.为了使四旋翼飞行器在复杂环境下可以进行稳定的飞行,设计了四旋翼无人机飞行器的控制器,根据实际情况对数学模型进行简化,建立了一个四旋翼飞行器运动的数学模型;在Simulink中搭建比例积分微分(proportion integration differentiation,PID)控制模型,实现串级PID控制,通过调整PID参数,初步实现了使其稳定飞行的目标.通过在Simulink上搭建系统模型并最终得出仿真结果,证明飞行器的姿态和位置都得到了稳定的控制.     

四旋翼飞行器动力控制系统研究与设计

针对四旋翼飞行器无刷直流电机的特点,设计开发了无传感器调速控制系统。首先介绍了四旋翼飞行器的速度控制原理。对电机换相技术和反电势检测方法做了详细说明,并以MEGA8单片机为核心设计了外围硬件电路。最后通过实验进行了性能测试。     

四旋翼飞行器的设计与实现

在分析四旋翼飞行器工作原理的基础上,以STM32单片机为控制器,用MPU-6050检测飞行姿态和加速度,nRF24L01实现无线通信,USB串口上位机进行监控,完成四旋翼飞行器的设计。以惯性测量模块采集实时数据,采用卡尔曼滤波器进行姿态算解,运用PID算法以PWM方式驱动飞行电机。通过对系统的软硬件进行设计,完成了飞行器实物的制作和飞行测试。测试结果达到了设计要求。     

基于STM32的四旋翼飞行器的设计与实现

四旋翼飞行器属于欠驱动系统,具有四个输入力和六个状态输出,其应用广泛却设计困难。以STM32为控制核心,分析并设计了四旋翼飞行器的各个功能模块和软件流程。高精度的多路传感器在协同工作下,采集飞行器运动信息并将遥控信号发送至STM32处理器,STM32经过处理驱动电机相应运动,调节飞行器姿态。实验结果表明,基于STM32的四旋翼飞行器能够实现姿态调整、悬停、航拍等功能,验证了其设计的合理性。     

基于视觉的四旋翼飞行器稳定飞行控制

针对室内四旋翼搭载的常规惯性测量单元采集的速度具有很大误差, 在实际飞行过程中无法定点悬停的问题, 搭建了一套基于视觉的小型室内四旋翼飞行器, 应用串级比例、积分、微分控制算法(PID: Proportion Integral Differential)控制飞行器。实验结果显示, 此方法有效解决了室内或密闭环境下四旋翼在悬停飞行过程中水平漂移的问题, 能使四旋翼飞行器在室内的环境下平稳飞行。     

四旋翼飞行器反演滑模控制器的设计与仿真

针对当前四旋翼控制器姿态环与位置环强耦合和控制系统欠驱动问题,提出基于反演控制和滑模控制的非线性系统控制方法。通过对四旋翼飞行器动力学原理的分析,系统姿态环采用滑模变结构控制方法,利用指数趋近律减少该方法中存在的抖振现象,为了使飞行器得到稳定控制,系统位置环采用反演控制方法来得到预期效果,达到提高系统鲁棒性的目的。通过李雅普诺夫稳定性分析和在Simulink上搭建系统模型最终得出仿真结果并通过实际飞行实验,证明飞行器的姿态和位置都得到了稳定有效的控制。     

飞行控制器的冗余设计

控制器是航天飞行器的控制中枢,必须确保其高可靠性设计。冗余设计是提高飞行控制系统安全性与任务可靠性的一种重要手段。比较了双机和三机热冗余的优缺点,给出了控制器的冗余设计结构、设计思想、实现方法、可靠性分析等。系统测试结果表明:整机性能稳定、可靠,达到了系统的可靠度设计要求。     

无人机飞行模拟仿真平台设计

为提高飞行控制算法的研发效率,降低研发成本,基于数字孪生技术设计一个无人机硬件在环飞行模拟仿真平台。从几何、物理和行为3个方面研究无人机数字模型构建方法,将物理实体以数字化方式呈现。设计一种多元融合场景建模法,依据属性相似归一原则进行建筑物划分,编制建模规则,研究曲面数量优化方法,在虚幻4引擎(unreal engine 4,UE4)中整合建筑物模型和高程图,创建真实地形地貌的三维可视化飞行场景。以四旋翼无人机F450为例,与飞行试验的对比结果表明,该平台满足了飞行模拟的实时性和稳定性要求,跟踪曲线误差小于2%,对后续控制算法优化和复杂应用场景试飞具有重要的应用价值。     

飞机协同设计应用技术研究

首先阐述了协同设计的特点并结合飞机需求,将协同设计按系统功能模型划分为网络通信、协作和应用三层,建立了一种适用于飞机设计的分布式三层协同设计系统的体系结构,然后结合飞机重要部件——机翼的设计作了相关的应用研究,最后利用UML与面向的对象技术建立了对应的信息模型和对象数据模型。     

飞机设计制造协同流程的研究

针对我国航空制造企业厂所分离、设计制造流程串行的现状,提出了一种设计制造并行协同的工作流程和控制方法,并依据CPC协同工作平台得到成功运用,大幅缩短了飞机产品研发周期。     

红外信号收、发系统电路的设计

本设计由发射电路及接收电路两大部分组成.在发射电路中采用了三极管发射极的方案,增大了发射机的功率;在接收电路中采用了多级的放大及滤波技术,有效地抑制了噪声,使接收距离长达5米.在功放部分,采用了输入输出滤波电路及电源耦合电路,使带负载能力大为提高,在接上4欧负载时输出波形稳定无失真.     

机动飞行时发动机转子振动特性的工程研究

机动飞行条件下的航空发动机转子振动特性研究是近年来的研究热点,但在实际工程中该课题的研究尚不多见。本文从航空发动机转子一般模型出发,提出了机动飞行条件下发动机转子振动特性的一般性观点,并利用某型发动机的试飞数据进行了验证和分析。结果表明,实际飞行分析结果与提出的观点相吻合。     

微机广播发射自动监控系统的研究与设计

本文介绍了一种利用计算机对广播发射台播出设备进行自动监控的条件，硬件的实现方法。     

Salisbury屏电磁匹配特性及其在抗电磁辐射中的应用研究

利用抗电磁辐射平板材料和Salisbury屏组合使用,推导出了相应的反射系数公式并进行了优化设计.设计结果具有较好的dB衰减值,既满足了工程设计对厚度需求,又保证在2~18 GHz有较大的带宽.     

同步辐射装置辐射屏蔽计算的探讨

从第三代同步辐射装置的特点出发 ,提出局部屏蔽的重要性 ,并以光束线前端为例 ,用 M- C方法模拟了 1Ge V的电子在其中的剂量分布 .     

基于远场方法的结构声辐射模态研究

以平板为例，采用瑞利积分构造辐射算子，研究了通过远场方法获得的声辐射模态及其物理意义，给出声辐射模态的辐射效率，并进一步讨论了其与近场方法的声辐射模态之间的关系，明确了声辐射模态为辐射体的固有性质，可通过不同方法获得．在此基础上，运用远场方法的声辐射模态进行声功率的计算，对声功率表达式进行了截断并作进一步改进，这样仅用特征频率的前L阶声辐射模态就能计算不同频率的总声功率，使得计算和控制声功率得以简化．     

济南市典型电磁辐射体监测与评价研究

在对济南市广播电磁辐射设施进行摸底调查的基础上,选取该市广播电磁典型辐射体,监测不同条件下的电磁强度变化,根据国家标准制定评价原则,评价分析典型电磁辐射体的强度变化规律,为济南市城市规划和广播电磁辐射监管提供技术支持。