检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：张正上海交通大学

学位级别：硕士

人类对于飞行的研究源于对飞行生物的敬畏和嫉妒，在近十年间，越来越多的研究者把眼光投向FWMAV领域，取得了令世人瞩目的成果。众多自然界飞行昆虫可控的灵活机动，科学家们自然而然的想到仿生的方法来设计控制策略，试着阐明解释清... 详细信息

人类对于飞行的研究源于对飞行生物的敬畏和嫉妒，在近十年间，越来越多的研究者把眼光投向FWMAV领域，取得了令世人瞩目的成果。众多自然界飞行昆虫可控的灵活机动，科学家们自然而然的想到仿生的方法来设计控制策略，试着阐明解释清楚飞行昆虫的控制原理。FWMAV的控制问题涉及空气动力学，传感技术，信号发生，控制理论等学科的知识。本文的研究工作旨在对FWMAV控制问题进行详细分析，在对FWMAV控制问题的几个关键技术的研究基础上，重点阐述了垂直高度控制器的实现原理到垂直高度控制系统的设计和搭建。具体地本文主要工作如下：\n 首先，对关键技术中FWMAV高升力原理进行介绍，通过叶素法推导了升力的计算公式，得到了FWMAV的升力主要由翅膀拍打的拍打频率和幅度决定的结论。因此明确了控制的策略，可以通过调节翅膀拍打的频率和幅值实现升力的调节，并且结合理论推导公式，估算了FWMAV在一个翅拍冲程下升力变化和平均升力的大小。\n 其次，采用理论分析和系统辨识相结合的方法进行系统动力学建模，验证了两种方法各自的有效性，对比两种方法后，系统辨识方法具有操作简单和结果适应性强的优点。\n 然后，依据已经得到的动力学模型进行控制器的设计，由于此动力学模型需要测量驱动器尖端位移（微米级），这对于实际飞行的FWMAV来说是不现实的，在控制器设计之前对系统动力学模型进行了修正，进而对控制系统的硬件和软件进行设计并搭建整个高度控制系统进行了实物测试。\n 最后，对FWMAV的多自由度控制问题进行了详细的原理分析和图示解释，并提出split-cycle方法调节偏航力矩的控制策略，接着介绍了FWMAV空间飞行路径规划问题，在此基础上，初步提出了多自由度控制系统的总体框架。\n 尽管本文的控制系统的效果不是很好，但是本文的结果证明系统的本质信息可以通过系统辨识的方法获取，此外，本文的多自由度控制策略虽然不是必然，但是可以是一种选择。本文的工作为实现FWMAV自由可控飞行不仅提供了一种技术途径，而且是关键的推进并具有重要意义。

关键词：仿昆扑翼微飞行器飞行控制系统辨识动力学模型

来源：评论

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仿昆扑翼微飞行器电磁驱动电路的设计与制造

仿昆扑翼微飞行器电磁驱动电路的设计与制造

引用

作者：吴彬彬上海交通大学

学位级别：硕士

微型飞行器在勘探、救援、监视等任务中充当着重要的角色。研究人员受到昆虫飞行动作的启发,研究了它们的飞行机理,设计出了各种仿昆扑翼微飞行器。本文针对电磁驱动方式的仿昆扑翼微飞行器,设计了一个驱动系统,该电路能够驱动微飞行器... 详细信息

微型飞行器在勘探、救援、监视等任务中充当着重要的角色。研究人员受到昆虫飞行动作的启发,研究了它们的飞行机理,设计出了各种仿昆扑翼微飞行器。本文针对电磁驱动方式的仿昆扑翼微飞行器,设计了一个驱动系统,该电路能够驱动微飞行器扑动双翼。该电磁驱动模块的正常工作需要±15V电压供电,还需要一个信号作为输入信号,因此还研制了一个电源模块和一个信号模块。电源模块利用电池组和BOOST升压电路实现,能够输出稳定的±15V电压。信号模块是基于STM32F103研制的最小系统板,撰写相应代码和通信协议,该模块最终能够产生两路电压信号,改变最小系统板ROM中存储的波形数据表就可以改变输出的波形,并且能够在上位机端在线实时控制输出信号的频率和幅值。首先利用外部电源和信号对电磁驱动模块进行实验,然后将电源模块作为供电源,外部信号作为输入再次进行实验,电磁驱动模块均能输出与输入波形一致的稳定驱动电流,并能驱动微飞行器扑动双翼。该驱动电流是一个交变电流,通过微飞行器上的电磁线圈后,内部的磁铁产生相应的运动位移,然后经过双平面四连杆传动器使得飞行器产生一些特定的扑翼动作,从而实现对仿昆扑翼微飞行器翅膀的控制。最后将这三个模块集成在一块电路板上。该电路系统能实现一定的功能,但还存在一些改进的地方,如信号模块的完善,微小化的实现等。后续的研究及改进有望将该系统直接应用于仿昆扑翼微飞行器上。

关键词：仿昆扑翼微飞行器电磁驱动 STM32 DC-DC转换器劈裂信号

来源：评论

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果蝇悬飞翅拍动力学问题的建模和数值求解

引用

上海交通大学学报 2016年第8期50卷 1307-1315,1322页

作者：柯希俊张卫平蔡雪飞张正楼星梁陈文元上海交通大学电子信息与工程学院微纳电子工程系微米/纳米加工技术国防重点实验室上海市北斗导航与位置服务重点实验室薄膜与微细技术教育部重点实验室上海200240 上海交通大学致远学院上海200240

针对悬飞果蝇翅拍动力学问题,基于稳态气动力模型给出了改进的准稳态气动力矩模型,建立了两自由度的非线性翅拍动力学方程,通过假设翅拍运动和翅膀扭转运动可以解耦计算.基于改进的准稳态气动力模型,采用常规常微分方程数值求解算法和... 详细信息

针对悬飞果蝇翅拍动力学问题,基于稳态气动力模型给出了改进的准稳态气动力矩模型,建立了两自由度的非线性翅拍动力学方程,通过假设翅拍运动和翅膀扭转运动可以解耦计算.基于改进的准稳态气动力模型,采用常规常微分方程数值求解算法和边界值数值求解算法分别对已知翅运动的其中一个自由度的翅膀拍打力学方程和翅膀扭转动力学方程进行了求解.数值结果表明,理论预测获得的翅膀运动学模式和实验测试获得的稳态翅拍运动模式有较好一致性.

关键词：改进的准稳态气动力模型悬飞翅拍动力学稳态翅拍运动模式仿昆扑翼微飞行器

来源：评论

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