论四旋翼飞行器稳定性提升与改造

当今智能化控制已经从地面向空中发展,无人机技术已经被很多行业所重视,四旋翼飞行器由于它的操作简单、灵活性强、价格低廉等特点被很多行业作为开发的重点,也是航模爱好者兴趣开发的工具。四旋翼飞行器在军事、航天、科考、勘察、摄像等领域已经得到了广泛的应用。但从目前的技术来看,飞行的稳定性是困扰工作质量主要的原因。从四旋翼飞行器的硬件设计及控制算法入手,介绍提高飞行器稳定性能的主要措施。     

基于改进遗传算法的四旋翼无人机飞行姿态测量方法

为提高无人机飞行姿态的测量精度，本文引进改进遗传算法，设计一种针对四旋翼无人机的飞行姿态测量方法。首先利用改进遗传算法中的算子，编码四旋翼无人机的初始化状态，使用实数编码方式，将待辨识的参数作为输入条件，辨识无人机飞行中姿态参数；其次根据机翼产生的不同转速，控制无人机的飞行，并提取无人机飞行姿态参数，构建对应的动力学模型；最后设定无人机主体结构在飞行过程中存在横向、纵向与竖向三个方向的旋转姿态，对比实验结果证明：该方法可以提高四旋翼无人机飞行中姿态角测量精度，控制测量结果与标准值偏差在±0.2°范围内。     

基于模糊自整定PID控制倾转旋翼飞行器控制系统设计

倾转旋翼飞行器共有三个飞行模式,分别是直升机飞行模式、过渡飞行模式和固定翼飞行模式[1],本文主要是研究直升机飞行模式。国内目前研究直升机飞行模式,主要是针对其垂直起降阶段利用经典PID控制进行控制系统设计[2]。垂直起降阶段只是直升机飞行模式的一个部分,在位置控制上不包括x,y通道控制,而经典PID控制具有固有缺陷导致控制系统抗干扰能力不强。基于上述问题,本文改进传统PID控制方法,采用模糊自整定PID控制对整个直升机模式进行控制系统设计。     

复杂环境下的四旋翼无人机定位技术综述

四旋翼无人机的定位一直是无人机研究领域的核心问题,四旋翼无人机准确的定位是实现飞行控制、避障、路径规划以及抓取等各种复杂任务的基础和前提。本文对复杂环境下的四旋翼无人机定位技术的历史发展以及研究现状进行了简要介绍,并对基于同步定位与制图(SLAM)技术的机器视觉定位、激光测距定位、红外线定位、超声波定位进行了重点介绍。     

基于光流和超声波模块的小型四旋翼无人机定点悬停控制

针对小型四旋翼无人机无GPS环境下的定点悬停问题,设计了一种改进的基于计算机视觉的控制方案,并搭建小型四旋翼无人机飞行试验平台。在光流工作的同时,引入超声波模块为无人机提供高度信息,使得光流传感器始终在固定高度工作,提高光流测量的准确度。试验结果表明:该方案的定点悬停效果较好。     

复合材料旋翼翼尖蒙皮脱粘修理技术研究

旋翼是直升机升力系统的关键动部件,其状态和质量决定着飞行安全。在实际使用过程中,会定期对翼尖蒙皮进行敲击检查,时有发现翼尖蒙皮存在脱粘现象,这种质量问题严重影响了飞行安全。针对这种问题,对发生脱粘现象的旋翼进行了统计清查和原因分析,研究制定蒙皮脱粘的修理方案,并通过试验进行了验证,给复合材料旋翼翼尖蒙皮脱粘修理提供参考方案。     

地空两用信息采集机器人设计

随着互联网、物联网技术的快速发展,为了获得更加精确的农业信息,研制了地空两用农业信息采集机器人。首先,利用四轮驱动原理和四旋翼无人机原理,设计了行走机构和飞行机构。然后,根据机器人的工作需要设计了控制系统,并选择了机器人搭载的相关传感器。     

倾转旋翼无人机悬停姿态气动分析

本文通过比较研究国内外现有倾转旋翼无人机的优缺点,设计了一款新型的倾转旋翼无人机,有效地融合了传统固定翼无人机以及旋翼无人机的优点,既能够实现垂直起降,又能够以较快的速度进行较长时间的巡航飞行。首先使用Pro/e软件完成无人机虚拟样机的设计,然后通过SC/Tetra软件对无人机在悬停状态下螺旋桨不同转速时获得的升力以及此时无人机的气动性能进行了仿真研究,通过分析仿真结果证明该无人机的结构设计的可行性和优越性。     

基于Host Link协议的PLC监控软件设计

以VB6.0为平台,设计了上位机对PLC的监控软件。上位机与PLC之间的通信基于欧姆龙(OMRON)内嵌FINS命令的HostLink协议。利用VB的ActiveX控件MSComm实现了PLC与上位机之间的串行通信。上位机通过对PLC的读/写,实现了对现场数据的采集、存储和配方操作。实验表明,利用此监控软件可以有效地对工业现场设备进行监控和管理。     

用上位机控制变频器的实现方案

针对变频器和上位机的控制问题,在上位机和PLC联网现有模式的基础上,提出一种新的控制方式,实现了用上位机控制变频器的各项操作,达到工艺控制的要求,并在冷却窑的排汽风机上成功实现。     

基于拓扑优化的四旋翼无人机机身轻量化设计

针对四旋翼无人机机身轻量化需求，以小型四旋翼无人机机身结构为研究对象，基于质量最小原则对四旋翼无人机机身结构进行轻量化设计。选用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)材料，利用Inspire软件分别对不同优化目标下的机身模型的形状控制进行了拓扑优化计算，依照质量最小原则，得到了基于形状控制为辐射状的小型四旋翼机身的关键结构特征。然后对拓扑优化的最优结果进行了几何重构及强度校核，得到适合于3D打印的结构，相对于初始结构实现了54%减重，且多工况下机身模型的应力、位移、安全系数都符合设计要求，接着通过切片软件设置层厚、模型摆放位置等参数对机身的三维数据进行前处理，最后通过3D打印机实现轻量化模型熔融沉积成型(FDM)快速制造。该研究结果为四旋翼无人机机身结构的设计提供一种新的设计思路，为实现低成本、轻量化的四旋翼无人机结构提供一条新的途径。     

API串口通信在动力配煤控制系统中应用

通过介绍VC下的串口通信在动力配煤主从控制系统中的应用,进行了通信协议的制定,利用API函数设计上位机通信模块,完成了下位机参数的设置。较系统地阐述了用VC＋＋6.0开发上位机与基于DSP的智能调速控制器之间的串口通信程序的设计方法。     

热电厂水处理监控系统的设计与实现

设计了以工控机为上位机、PLC为下位机的某热电厂水处理监控系统.详细分析了基于WinCC的上位机监控系统的设计思路,叙述了通过监控软件实现水处理监控的方法.     

电镀生产线温度监控系统研究

为了实现对温度的智能监测与控制,设计了一种新型电镀生产线温度监控系统。该系统以温度传感器为基础,通过NB-IoT技术传输信息至集中器,进而传输至上位机;上位机接收到信息后,将其与温度阈值进行比较并返回处理信号至阀门控制器;阀门控制器对阀门开度进行调整,从而实现对温度的控制。实验结果表明,该系统可以实现对温度的智能监测与控制,具有良好的调控性能。     

基于PLC与WinCC的天然气调压站监控系统

为了对天然气调压站的出口压力和流量进行可视化控制,设计了以S7-1214PLC为下位机、WinCC为上位机的控制系统,并基于以太网设计系统上、下位机的通信连接。     

一种溶液表面张力测试仪的设计和开发

对通常使用的最大起泡法测定液体表面张力的微压计进行改进,选用合适的具有高精度的传感器,同时采用VB设计上位机程序使其可将数据实时地传到上位机中。实验证明:该测试仪容易操作、可准确读取数据,并将数据保存在Excel中,方便处理。     

基于无人机搭载迷你信号塔在信息交换领域的研究与实现

本文介绍了基于Infineon无人机解决方案设计出的一款四旋翼飞行器,解决低空手机信号弱无法拨打电话发送短信的问题。该飞行器控制系统以XMC4700单片机为核心,辅以GPRS模块,WIFI模块等,可越过低空手机信号较差或者被屏蔽的区域,利用蓝牙、WIFI频段与手机信号频段不同的特点,自由选择使用WIFI、蓝牙两种方案,实现无人机与信息交换技术的有效结合与拓展。     

PLC上位机监控软件的开发

为提高硫化机控制水平，采用电阻式触摸平板电脑为上位机与PLC相结合。系统设计主要包括各监控画面的设计和上位机与PLC之间的通信设计，监控主画面设计成包含所有操作员需要了解的数据。实时曲线画面为圆盘型和直线型两种，上位机与PLC之间的通信采用VB6.0编程，实际运行证明状态良好。     

变频加热在塑料挤出机温度控制中的应用

采用变频加热的方法对塑料挤出机进行加热,建立相应的数学模型,并详细地阐述了其原理和工作方案.说明变频控制在PLC控制中的实现方法,设计基于VC6.0和PLC的温度闭环控制系统.通过上位机系统榆出的温度曲线表明,变频加热的方法提高了加热速度保证了控制精度,利用上位机控制的优势,进行参数化设计,控制灵活,操作简单.     

基于DCS的光伏发电系统控制方法的研究与实现

由DSP和上位机组成的控制系统具有很好的信号处理和实时控制能力,主控芯片DSP对需要的直流电流、直流电压信号进行采样和平滑处理,得到较为稳定的直流电流和电压采样结果,有利于光伏逆变器最大功率跟踪的实现。上位机通过485总线发送命令控制由2台5kVA光伏逆变器组成的并联系统,使各个单模块在最大功率跟踪和稳流工作模式之间稳定转换。理论分析和实验结果表明该方法对并联系统具有较理想的控制效果。