无人机自动避障技术在输电线路巡检中的应用

基于无人机技术在输电线路巡检中的广泛应用,重点研究如何实现多旋翼无人机自主避障功能。若无人机在飞行过程中对遇到的各类障碍物能够提前预判,并能自动规避,将大幅度提高无人机在线路巡检的安全性。设计在无人机信号输入端与飞控模块之间增加自动避障模块,功能为实时检测无人机与障碍物间的距离并将相关信息反馈给飞行控制模块,系统根据测距结果重构出飞行控制信号,在不改变无人机软硬件的情况下,达到精准避障的效果。研究的自动避障技术从Arduino平台、超声波测距、电源模块、Arduino UNO与飞控接口等方面入手,降低无人机避障模块的开发成本与设计风险,相较于其他避障方式减少了测量和判断时间,实时避障性能较好,具备功耗低、价格低廉、距离信息感知效果好的优点。     

小型无人直升机分布式飞控系统的设计与实现

基于总线的分布式结构以其结构简单、易于扩展、可维护性强的优点已开始应用于无人机领域。以无人直升机为研究对象，在原有的集中式飞行控制系统的基础上进行技术升级改造，提出了一种基于CAN总线的分布式飞行控制系统设计方案。描述了基于CAN总线的分布式系统总体设计方案、硬件设计、通信机制、软件开发和实现，并进行了半物理仿真验证。测试结果表明，CAN总线实际占用带宽为10.5%，未出现丢帧现象，通信基准时钟同步精度小于150 μs，完全可以满足飞控系统的要求。通过进行全过程飞行半物理仿真，证明基于CAN总线的分布式飞控系统能够满足无人直升机飞控系统的实时性、可靠性等控制需求，设计达到了工程化的要求。     

伺服作动系统四余度技术的研究与设计

余度技术是提高飞控系统任务可靠性与安全性的重要手段。针对四余度伺服作动系统中的同步、交叉通道数据链、信号表决监控等关键技术进行了研究与设计,完成了伺服系统的余度管理任务与伺服控制,大大提高了系统的可靠性与容错能力,能够实现一次/二次电气故障工作,三次故障安全。     

基于永磁直流电机的工业缝纫机伺服控制系统设计

根据缝纫机控制系统的功能及性能要求,采用直流无刷电机为控制对象,以单片机为控制核心,设计了缝纫机伺服控制系统,并进行了系统的软硬件设计。实现了缝纫机的自动定针缝、自动剪线、自动加固缝,以及自动拨线等功能。采用能耗制动和反接制动相结合的控制方法,使得系统得以快速停车并且机针定位精确。样机测试结果表明,控制系统满足了缝纫机要求,系统动态性能得到了保证。     

基于四旋翼飞行器的低空空域智能搜救系统设计

传统四旋翼控制系统采用人工遥控控制,在搜救过程中牵扯人员精力太大并且实施飞行条件较高。现旨在缩短救援时间、提高操作便捷性,对四旋翼飞行器的各项性能做出了改进。整个系统采用人工控制模式与自动搜救模式相结合的方式对飞行器进行控制,同时也扩大了四旋翼飞行器在搜救过程中的使用范围。人工控制部分基于STC12C5A60S2单片机进行设计,结合指纹识别传感器、角度传感器、nRF24L01无线传输模块、QQ飞控、摄像头、12864液晶屏等元器件可完成身份认证、手势采集、无线传输、飞行姿态调整、高度调整及回传地理位置检测、环境视频监控信息等功能。自动控制部分基于STC12C5A60S2单片机,结合GPS模块、指纹识别传感器、nRF24L01模块、超声波模块、红外感应模块、QQ飞控、摄像头等。系统最终实现了低空空域自动避障,自动搜人等功能。     

基于LabWindows／CVI的电动舵机自动化测试系统设计

舵机是高精度位置控制系统,是飞行器飞行控制系统中的伺服机构。根据电动舵机的测试需求,为实现对电动舵机空载和加载性能的测试,设计了一种基于LabWindows／CVI的自动测试系统。详细论述了电动舵机自动化测试系统的硬件、软件和功能组成。该系统应用虚拟仪器、LXI总线、多线程同步等技术,可以进行多个测试单元的同步测试,准确快速完成电动舵机性能测试。应用结果表明,该系统具有测试精度高、覆盖性广、通用性强、易扩展升级和全程自动化测试的特点。     

一种系留气球测控计算机的设计和实现

系留气球具有长期滞空、载重大、安全可靠的突出优点,在各个领域的应用越来越广,其中球载测控计算机在其执行任务中至关重要,其安全性和可靠性是保障系留气球正常飞行的关键。采用双余度设计不仅可以提高测控计算机的安全性和可靠性,还可以最大程度上地降低甚至消除故障对测控系统正常运行的影响。经过大量的测试实验,双余度测控计算机各个模块表现良好,满足系统各项技术指标要求。经某系留气球验证表明,双余度测控计算机能够满足系留气球的任务要求,同时有效地降低了系留气球故障风险。     

基于多旋翼无人机的电力巡线飞控系统研究与实现

为解决目前贵州电网所开展的无人机可见光摄影巡线工作中存在的效率慢、自动化水平低等问题,本文结合摄影测量学原理,针对无人机在电力巡线作业中特殊的飞行需求,基于飞控SDK二次开发平台,设计出一套无人机智能电力巡线飞行控制系统。本文将从电力巡线飞控系统设计、电力巡线航线设计原理、基于飞控SDK的开发原理以及飞行控制重要功能实现四个方面,重点分析新型无人机飞行控制系统在电力巡线树障巡检外业数据采集作业中的工作原理和流程,详细介绍电力巡线航飞轨迹的敷设方法、照片重叠度、地面分辨率和相对航高的设计原理,以及变高飞行、坐标更新和就近点起飞等重要功能在SDK二次开发的具体实现,并结合一线巡检班组的实验数据,阐述其在实践中的具体应用。     

基于RT-LAB的飞控系统快速原型开发

针对传统飞控系统开发周期长、效率低的现状,设计了基于RT-LAB环境的导弹飞控系统快速原型仿真系统,完成其总体方案设计、软件框架构成及最后的系统集成.通过RT-LAB调用,方便地将数学仿真转换为半实物仿真.在仿真过程中,通过高速串口和数据采集板卡将系统与舵机、惯导等实物连接,以快速验证飞控算法的正确性,考核控制系统的控制性能.试验结果表明,系统具有良好的有效性、实时性和扩展性,能够满足多种型号飞控系统的研制需求.     

基于PowerPC的小型无人机飞行控制系统设计

为了满足小型无人机飞行控制系统可靠性和实时性的需要,本文以PowerPC系列微控制器MPC565为核心,结合相关外围器件共同构成了高性能小型无人机飞行控制系统。并且详细阐述了该系统的设计思想及其基本构成,着重说明了各个模块的功能及采用的关键技术。经测试验证,该系统实时性好、可靠性高,满足实际需求。     

计算机辅助卷烟质量检测系统

从测量原理，数学模型，软硬件设计出发，介绍了一种计算机辅助卷烟质量检测系统，由于该系统采用了多种抗干扰和误差修正的措施，并充分发挥软硬件的优势，因此不仅保证了检测的精度，而且获得了良好的性能价值比，该系统对于其它检测系统的设计亦有很高的参考价值。     

一种电路自动加断电方法

针对复杂电路的测试特点和工作流程,充分利用计算机及测试设备的软、硬件能力,使用通用接口总线(GPIB)技术进行设备互联,实现了一套电源自动加断电系统,通过计算机软件对多台电源进行控制,实现电路的加电和断电功能,并能对每步加断电的时间间隔进行编辑.依靠计算机对仪器设备的程控,减少测试人员操作的复杂性,提高效率,同时有效的避免了操作失误,达到测试自动化的效果.该方法已在多个项目中使用,结果表明该方法提高了效率和可靠性.     

基于PC的冲击试验全自动测控系统

介绍了一种以计算机、PLC控制器和数字采样单元作为硬件核心的冲击试验全自动测控系统 ,该系统实现了冲击试验的全自动化。     

电子干扰吊舱通用自动测试系统设计与实现

针对专用自动测试系统被测对象单一的问题,研制了一套通用电子干扰吊舱自动测试系统,可实现不同型号的电子干扰吊舱的自动测试.该系统硬件以测控计算机为核心,以基于GPIB总线和VXI总线的测试资源为组成部分,采用了接口适配器、测试资源可互换技术、多线程技术和防差错处理等方法提高系统的性能和可靠性.系统实现了测试结果文件的保存...     

A new decentralized retrofit adaptive fault‐tolerant flight control design

In this paper, we develop a new decentralized retrofit adaptive fault‐tolerant control design for a class of nonlinear models arising in flight control. The proposed adaptive fault‐tolerant controller is designed to accommodate loss‐of‐effectiveness (LoE) failures in flight control actuators and achieve accurate estimation of failure‐related parameters. The design is based on local estimation of LoE parameters and generation of local retrofit control signals to accommodate the failures. Using state‐dependent closed‐loop estimation errors, we show the overall system to be stable and demonstrate the tracking error to converge to zero asymptotically for any combination of actuator failures. Through computer simulation of F/A‐18 aircraft under actuator LoE failures, the proposed approach is also shown to achieve better parameter estimation performance compared to the fully centralized design and the design employing local observers and a centralized adaptive controller. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

A Hybrid DC Circuit Breaker Combining a Multilevel Converter and Mechanical Contactors: Verification of the Principles of Operation by Experiment and Simulation

This paper presents a new hybrid dc circuit breaker producing no conducting power loss under normal operating conditions and having the capability to interrupt a large amount of short‐circuiting current within several milliseconds. It consists of two reactors for current limiting and current control, two mechanical contactors, and a multilevel converter based on the cascade connection of multiple full‐bridge dc/dc converter cells. It is characterized by achieving current commutation from the main mechanical contactor to the multilevel converter with fast current control. This results in eliminating auxiliary power semiconductor switches that produce a nonnegligible conducting power loss under normal operating conditions. This paper discusses both principles of operation and control method of the new hybrid dc circuit breaker. Experimental verification is performed by a downscaled system rated at 300 V and 150 A, along with verification by computer simulation.     

基于LPC1766的液压自动调压装置的实现

介绍了一种基于Cortex-M3系列ARM芯片LPC1766的液压自动调压装置,该装置适用于压力仪器仪表的检定校准,文中主要阐述了其工作原理、基本组成以及控制系统硬件和软件的实现。该装置根据外部输入的或上位机输入的压力数据,能够同步输出所需的压力。根据试验结果可以看出,该系统升压和降压过程都比较稳定,重复性较好,且达到目标压力所需时间短,输出压力稳定,该装置体积和重量较小,具备外部通信接口及外部目标压力输入,便于利用上机位和外部输入压力对压力进行控制。     

基于LabVIEW的飞控计算机测试系统设计

飞控制计算机及控制分组件是各类飞行战术武器的核心部件,需要在系统组装前对其进行全面测试,本文介绍了一种基于LabVIEW软件的虚拟仪器测试平台的设计,该平台能够完成智能型实时多任务飞行控制计算机系统的自动化测试,通过LabVIEWFPGA模块和可重复配置I／O（RIO）硬件设备保证了的扩展和升级的空间,实践证明,测试系统人机界面友好,稳定性高,维护方便。     

数字多用表抗干扰能力自动测试装置的设计

抗干扰能力是衡量数字多用表测试性能中使用的重要技术指标.详细介绍了数字多用表的抗干扰能力测试的工作原理和实现方法,给出了自动测试系统的架构图及程序流程图.设计出1套自动测试装置,该装置以虚拟仪器编程语言LabVIEW为平台,能够完成对数字多用表抗干扰能力进行自动测试的核心功能,具有一定的工程实用价值.最后给出了系统的测试结果,实验结果表明,该装置性能稳定且满足数字多用表抗干扰能力的测试要求.基于LabVIEW的自动测试系统具有操作简单、人机界而友好、易于升级的优点.