基于EKF的多MEMS传感器姿态测量系统

姿态信息是飞行控制中最关键的参数之一,因此姿态测量成为飞行控制系统首要解决的问题。利用多M EM S传感器研制了一种微型姿态测量系统。利用三轴M EM S加速度计和三轴M EM S陀螺数据,由方向余弦矩阵的姿态表示形式推导了扩展K a lm an滤波方程,解算出飞行器的俯仰角和横滚角;设计专家系统判断飞行器的运动状态,并根据该状态调整滤波算法中的测量噪声矩阵,使系统可同时满足静态情况和动态情况的使用;利用空速和高度数据对俯仰角进行修正,利用GPS解算航向角。将实验结果与国外最新的商用自动驾驶仪的姿态结果进行了比较,二者在静态情况下非常吻合,在动态情况下基本吻合。     

基于城市模型的微型飞行器三维路径规划

针对城市的三维环境,提出了微型飞行器(M AV)的路径和航迹优化设计算法。该算法把M AV的能量损耗(路径长度和路径高度变化)和风险度(威胁点对微型飞行器的威胁程度)作为路径的优化指标,用D e launay图生成路径网络的“节点”,采用D ijsk tra算法进行寻优,设计出符合指标要求的三维最优路径。将设计得到的折线路径进行圆滑处理,以得到飞行器的航迹。最后给出了仿真实例,生成的航迹成功避开建筑物和威胁点,并符合M AV的运动学要求。     

亚微米微位移工作台升降模糊控制系统

对微位移工作台升降运动的精确控制是实现大规模集成电路中薄膜台阶高度测量自动化的关键。本文介绍了一种新型的微位移工作台升降模糊控制系统，它具有亚微米级的运动精度，保证了工作台升降快速、准确，运行平稳，对触针无冲击。在台阶高度测量中，应根据被测样品材料选择适当的测量力，该文测量力的设定是通过工作台上升或下降到相应位置来完成的。实验表明：工作台上升时间仅１０ｓ左右，测量力设定误差小于６μＮ。     

MEMS-Based Low-Cost Flight Control System for Small UAVs

Small unmanned air vehicles （UAVs） can be used for various kinds of surveillance and data collection missions. The UAV flight control system is the key to a successful mission. This paper describes a low-cost micro-electro mechanical system-based flight control system for small UAVs. The integrated hardware flight control system weighs only 24 g. The system includes a highly-integrated wireless transmission link, which is lighter than traditional links. The flight control provides altitude hold control and global positioning system navigation based on gain scheduling proportional-integral-derivative control. Flight tests to survey the grass quality of a large lawn show that the small UAV can fly autonomously according to a series of pre-arranged waypoints with a controlled altitude while the wireless video system transmits images of the surveillance target to a ground control station.     

微型飞行器的研究现状及其关键技术

介绍微型飞行器的概念及其功能特点 ,重点综述了目前国内外微型飞行器的研究现状 ,归纳出微型飞行器的六大关键技术和目前存在的主要问题 ,提出了未来微型飞行器的发展趋势     

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。     

神经网络在动力学系统建模中的理论研究

动力学系统可以看成是映输入空间到输出空间的一个算子,在特定时刻动力学系统的输出可以看成是其输入空间上的一个泛函,这样动力学系统建模就可以看作是表征系统映射关系的算子或泛函的逼近问题。研究了多层神经网络的非线性映射能力,给出了多层网络可一致逼近有限维空间Ｒｎ紧集上的连续函数、无穷维函数空间紧集上的连续泛函和连续算子的理论证明。得出的几个一般性结论为在动力学系统建模等领域应用神经网络准备了理论工具。     

动力学参数估计的频域方法

本文讨论以谱估计为基础的动力学参数估计方法。它一般包括两步估计算法．即首先由线性系统的输入－输出信号估计其谱密度函数．再由第一步得到的频率响应数据估计系统的传递函数参数。文中从统一形式的性能指标出发，选用不同的加权项而导出不同的频率特性曲线拟合算法，如线性化算法、迭代法、非线性最优化方法以及基于若干基本环节的顺序迭代算法。文中还介绍了这种算法的几个应用实例。这种频域方法适用于一般线性系统的实验建模．具有通用性。     

第12届世界微机械峰会——微／纳技术与应用

世界微机械峰会（The World Micromachine Summit）是世界各国交流微米纳米技术进展和国家发展战略的重要平台之一。该峰会自1995年在日本微机械中心的倡议下成功召开后，已经先后举行过了10届，是微机械技术领域一年一度的盛会。该会议的目的是通过各个国家和地区代表之间就涉及微机械技术各个方面问题的直接交流来促进微机械技术的发展，会议讨论的主题包括技术的研究与发展、产品的产业化和国家相关决策等多个方面。近年由于纳米技术的蓬勃发展，峰会将纳米技术与微机械技术一起并列为会议的讨论中心。