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珠海科技学院:无人机飞控实验室建设

2021-12-14 13:46:00 4173

项目背景

为适应国家和地方经济社会发展需求以及市场需要,珠海科技学院于2018年挂牌成立航空工程学院,并先后开设无人驾驶航空器系统工程、飞行器设计与工程2个本科专业。

航空工程各专业具有理论与工程并重、专业性和系统性相结合、学科紧密交叉融合的特点,为满足本科生课程实验、课程设计、综合实践、毕业论文设计以及教师的科研需求,同时为各类竞赛提供支撑平台。珠海科技学院联合灵思创奇以教学实验内容和课程体系的改革为先导,以飞行器设计、制造和控制为主线,构建理论与实践相结合、实验教学与理论教学并重、多学科技术综合的实验室教学体系。

项目简介

实验室由灵思创奇与珠海科技学院合作建设,主要作为珠海科技学院相关专业本科教学实验及教师科研使用,此项目包含四旋翼无人机飞行控制实验平台、无人机飞控半实物仿真实验平台。

平台介绍

1、四旋翼飞行控制实验平台

系统的硬件设备主要由开发主机、台架实验飞行器、飞行实验飞行器构成。本平台采用先进的基于模型的设计(MBD)开发思路,可支撑控制系统数学仿真、台架实验、实飞实验,具备模型编译、下载、数据监视记录、后处理等完成的工具软件,能够帮助学生熟悉整套控制系统设计流程。

2、无人机飞控半实物实验平台

平台主要由实时仿真机、电动三轴转台、三维飞行视景系统、遥控器和飞控板组成。其在满足日常学生教学实验的同时,兼顾无人机飞行控制及飞行力学等学科专业的科学研究。

应用范围

面向专业:实验室可以满足电子、自动化、控制类以及航空工程相关专业教学的需要,并缓解课程设计、实习实训、毕业设计的使用压力;满足日常学生教学实验的同时,兼顾无人平台姿态控制、视觉处理、飞行力学等学科专业的科学研究。

实验课程:包括飞行力学、无人机飞控设计、自动控制理论、机器视觉等。

涉及实验项目:

a)飞行力学:无人机动力学建模、无人机模型数字仿真、无人机模拟操纵等;

b)无人机飞控设计:单通道仿真测试、三通道实物测试、飞控硬件在环测试、实际飞行等;

c)自动控制理论:系统稳定性分析、PID控制器设计与调试、校正器设计验证等;

d)机器视觉:图像获取、滤波处理、视觉伺服跟踪控制等;

科学研究:该实验室建设顺应当前无人机火热的发展需求,大力培养复合型、技术技能型的创新创业人才,使更多的大学生把创新创业作为实现人生价值的选择,还可以往飞行器控制系统设计、视觉信号处理、组合导航定位、故障状态识别及处理等科研方向深层次发展。

项目总结

无人机飞控实验室不仅服务于珠海科技学院本科教学、学科竞赛,为其课程实验和实践教学环节提供必要条件,满足自主开放型和创新性实验需求,还能为教师前沿科研工作的开展提供物质基础,此外,还可以向社会开放,为外校或企业提供飞控硬件设备测试环境,对中小学等校外人员进行科普展示学习。