基于虚拟仪器的某型无人机电气参数检测系统

针对某型无人机电气参数快速检测的需求,设计了一种基于虚拟仪器的无人机电气参数检测系统。该检测系统的软件设计采用LabVIEW软件开发平台,主要由数据采集模块、数据管理模块和数据分析与处理模块等组成。实际应用表明,该系统测试结果准确,具有运行稳定可靠、操作方便、维护简单的特点,达到了设计要求。     

基于VC的某型无人机半实物仿真器设计

针对某型无人机航电系统检测的需求,设计了一款基于VC的某型无人机半实物仿真器。设计过程中采用模块化设计思想,完成了仿真器的硬件和软件设计。为了实现更准确、更真实的仿真航电系统,在仿真器的设计上设置了三种运行模式,分别为工作模式、数据回放模式和原始数据分析模式。实际应用表明,该航电仿真器完全符合该无人机的试验要求,稳定可靠、人机交互界面友好,达到了设计的要求。     

基于图像处理的刀具几何参数测量技术研究

采用图像预处理和边缘检测等图像处理技术自动测量刀具的长度、直径、圆角半径和两个刀刃的角度,利用Delphi平台上开发的基于图像处理的测量软件可以在瞬间检测出刀具几何参数,实现了刀具几何参数测量的自动化。针对刀具的边缘轮廓形状特征,运用了二值化、中值滤波、边缘检测、轮廓提取和参数提取等图像处理技术。使用高分辨率CCD摄像设备并配备光学放大系统,可实现对高精度和微小刀具几何尺寸参数的测量。满足刀具测量的精度高、自动化程度高、重复性好等要求。     

城轨车辆车载轨道几何参数检测系统的研制

针对目前城市轨道交通中安装于工程车辆的轨道几何参数检测系统不能真实反映列车实际在途运行时的轨道几何状态问题，研制了基于载客车辆的轨道几何参数检测系统，在列车日常载客行驶的同时，实现对轨向、轨距、水平、高低、三角坑、钢轨断面磨耗等轨道几何参数的实时采集和分析。通过研究基于非接触式激光测量技术和惯性基准测量等技术，载客车上集成安装激光摄像组件及惯性测量组件，实现了钢轨外形轮廓的实时测量及各传感器的姿态跟踪测量。最后通过上位机采集软件实现了原始数据的收集、各个轨道几何参数的合成计算、检测结果报表的自动传输等功能，并在实际轨道线路上进行了各参数的人工设置障碍测试。结果表明：轨距参数检测精度小于0.8 mm，高低参数精度小于或等于1 mm，轨向、水平、三角坑参数检测精度小于或等于1.5 mm，验证了系统检测的准确性；对比分析多趟检测结果，各参数重复精度均小于0.5 mm，验证了系统具有较高的稳定性。     

普通螺纹的检测方法

实际生产中，经常会涉及到螺纹的检测和测量。螺纹的检测包括对螺纹合格性的综合性检验和确定某一几何参数量值的单一测量。下面对这两种方法分别进行分析。     

基于机器视觉的冲压件感兴趣区域尺寸测量

针对生产线上对冲压件尺寸的高精度测量要求,利用机器视觉技术,设计了对冲压件中感兴趣区域(ROI)尺寸的在线测量系统,实现了自动化在线尺寸测量。设计ROI提取算法,主要提取两条直线分别与半圆弧相切的特殊几何特征。通过最小二乘法和最小平方中值法,对提取的几何特征进行精确拟合。利用量块对系统进行标定,通过标定测量出工件实际尺寸。实验结果表明,这里算法能精确地测量出冲压件的ROI尺寸,达到精度要求,能够满足实际生产的需要。     

基于机器视觉的刀具几何参数测量技术

为了适应金属切削刀具理论研究和生产实践对于刀具几何参数快速、准确在线测量的要求 ,在Lab VIEW平台上开发了基于机器视觉的刀具测量系统 ,利用边缘检测、亚像素精度等图像处理技术 ,实现对车刀各参考平面内的主要几何参数的非接触测量。测量结果表明 ,测量精度可靠     

螺纹参数自动检测系统设计

针对传统的螺纹检测方法检测误差大、效率低等特点,开发一种基于数字图像处理的螺纹参数自动检测系统。首先,通过CCD摄像机获取螺纹外轮廓的数字图像;然后对图像数据进行加工和处理;最后计算得到螺纹联接的相关几何参数,并对标准螺纹试件的螺纹夹角、螺距和中径等参数进行了测量。测量结果表明,螺纹参数符合测量精度要求。该系统可以实现螺纹的高精度检测,扩大了视觉检测的应用范围。     

火炮药室几何量自动测量装置系统设计

针对在火炮身管加工过程中,需要精确检测药室加工精度的要求下,设计出了一套火炮药室几何量自动测量装置。本文主要论述了系统组成和总体构造,介绍了药室几何量的测量方法和计算机系统控制方案。设计结果表明,本设计解决了火炮药室几何量难以精确测量的技术难题。     

乏组水下检测装置测量系统的动力学分析

在介绍某型乏组水下检测装置功能、组成和工作原理的基础上,对检测装置测量系统建立了运动学模型,通过虚功原理推导并建立测量系统自由振动和受迫简谐振动的运动微分方程,通过数值求解的方法建立了测量系统的测量误差函数,对比了几种建模方式下的误差曲线,同时对简谐振动进行了敏感性分析,得到了关键参数与测量误差的变化曲线。最后根据振动情况对组件受力进行了计算,以有限元法计算了组件的变形情况,为乏组水下检测装置测量系统的设计及改进提供了一种依据。     

基于自抗扰的无人机舵系统大惯量柔性颤振抑制

无人机舵系统中舵机与舵面的传动机构是多级连杆,具有很大的柔性,会产生机械颤振现象。为消除颤振对无人机舵系统的危害,采用自抗扰控制。自抗扰控制采用扩张状态观测器观测得到总扰动并消除柔性对系统带来的影响,使系统近似为一个刚体。仿真验证结果表明,自抗扰控制能够快速跟踪指令并消除由系统柔性带来的颤振。     

超小型旋翼飞行器遥操作仿真模型控制函数的辨识

为了研究采用极大似然法进行飞行参数辨识的效果,利用递推极大似然法对超小型旋翼飞行器遥操作仿真模型控制函数的参数进行了辨识,对极大似然辨识的结果进行了动态性能分析和系统相对稳定性分析,并将其和用传统的最小二乘辨识的结果进行了对比。研究结果不仅验证了仿真控制函数的可用性,而且论证了极大似然法在飞行器参数辨识中的优势。     

基于FTA的无人机机轮刹车系统安全性分析

借助故障树分析方法(FTA),对某无人机的机轮刹车系统进行安全性分析。基于某无人机的机轮刹车系统的原理图,建立了该机轮刹车系统对应故障树模型,且对该故障树模型进行了定性分析和定量分析,最终来验证该无人机的机轮刹车系统安全性是否满足设计要求。     

基于Faster R-CNN的无人机航拍图像小目标检测

为了解决复杂图像背景下无人机航拍图像小目标检测问题,提出了一种基于Faster R-CNN的多尺度小目标检测方法。以高压塔上的鸟巢为检测对象,首先通过改进卷积神经网络ResNet101对目标进行特征提取,然后采用多尺度滑动窗口方式在不同分辨率卷积特征图上获取目标初始建议区域,最后在选取的分辨率较高的卷积特征图上增加一个反卷积操作进一步对特征图的分辨率进行提升,并作为建议窗口的特征映射层传入目标检测子网络中。通过对无人机实际航拍图像中鸟巢的检测结果表明,所提出的算法可以实现对航拍图像中小目标的精确检测。     

小型涵道式无人机控制系统分析

由于小型涵道飞行器结构尺寸小、重量轻、功能复杂等特点,决定了其飞行控制系统具有同样的特点。为了实现无人机自主飞行的控制目的．可采用系统集成技术、方法、MEMS传感器及电子元器件,从而构造飞控系统平台。重点分析了小型涵道无人机控制系统的组成及基本功能,并对各部分做了详细论述。     

某无人机用涡喷发动机主轴疲劳寿命计算

涡喷发动机主轴所承受载荷十分复杂,扭矩、轴向力、离心载荷和陀螺力矩等载荷共同作用于主轴,在高温区还承受热负荷。在这些交变载荷共同作用下,疲劳断裂失效是其主要失效模式。根据无人机的任务剖面,编制该无人机用涡喷发动机主轴的疲劳载荷谱;并用工程估算方法得到该涡喷发动机主轴的S-N曲线,基于ANSYS建立有限元模型并进行疲劳寿命分析,给出了该涡喷发动机主轴的寿命。     

某无人机火箭助推发射段动态分析与仿真

为检验某无人机火箭助推发射装置的性能,建立无人机发射系统的三维实体模型及有限元模型,并基于显式动力学方法对无人机有限元模型进行动力学仿真。由仿真结果可知,能量平衡关系得到了满足,无人机运动特性均满足设计要求,为无人机的发射提供了一定的参考。     

小型机载云台结构设计和分析

针对小型无人机的拍摄需求问题,设计了能实现两自由度转动的小型机载云台结构。首先,在CATIA中建立了结构的三维实体模型;接着,在ANSYS中建立了其有限元模型,对结构的关键零部件进行了静力学分析,及对整体结构进行了模态分析。研究结果表明,设计的结构满足使用功能性和可靠性要求,并为进一步的结构优化和隔振技术研究提供了基础。     

Experimental research on improving accuracy of electrochemical machining of deep narrow grooves

The aim of this study is to increase the dynamic stability of the quadrotor unmanned aerial vehicles in varying structural parameters. The qualitative analysis is considered the main method for analyzing the dynamic stability, while the index of qualitative analysis of the structural stability and the dynamic stability is still hard to establish. Therefore, the process during takeoff, pitching, or yawing is selected for investigating in the present papers, the method of Lyapunov exponent is adopted for establishing the quantification relationship between structural parameters of the quadrotor unmanned aerial vehicles and dynamic stability, which provides for guiding the design of the vehicle’s mechanical structure and the optimization of its stability control by using the relationship. As compared to its counterpart of Lyapunov’s second method, the main advantage of the concept of Lyapunov exponents is that the methods for calculating the exponent process are constructive which makes the stability analysis of complex nonlinear systems possible.     

基于8051F040单片机的飞控计算机的硬件设计

为提高无人机的控制性能和小型化特点,实现了基于8051F040单片机的无人机飞控系统的硬件电路设计方案和外围接口电路设计;以8051F040为主控制器并结合外围的一些功能电路组成了整个飞控系统的核心。由于需要控制多路舵机信号,系统采用了片外扩展D/A芯片。