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地面效应与控制参数对多旋翼无人机飞行性能影响研究

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地面效应与控制参数对多旋翼无人机飞行性能影响研究

作者：游安华南京理工大学

学位级别：硕士

多旋翼无人机已在军用民用等领域广泛应用,目前已成为国内外研究机构的热门课题。目前对多旋翼无人机的研究主要集中在控制算法和外部硬件上,而对其地面效应研究很少。本文结合PID控制算法的控制原理对多旋翼无人机地面效应进行研究并... 详细信息

多旋翼无人机已在军用民用等领域广泛应用,目前已成为国内外研究机构的热门课题。目前对多旋翼无人机的研究主要集中在控制算法和外部硬件上,而对其地面效应研究很少。本文结合PID控制算法的控制原理对多旋翼无人机地面效应进行研究并通过飞行试验进行验证。本文通过选型确定X型四旋翼无人机,简单分析其飞行原理,并简化条件进行数学建模和动力学建模,之后进行四旋翼无人机的软硬件设计,绘制电路原理图和PCB图,并手工焊接和组装调试飞行,完成无人机测试平台搭建。利用搭建的平台分析控制参数对飞行性能的影响,主要通过滚转角φ、俯仰角θ、偏航角ψ和高度的控制体现,之后进行matlab仿真获得最优控制参数并进行飞行测试验证。飞行过程中时常受到地面效应影响,最后,通过分析其地面效应后,选取PIV测试系统进行地面效应流场测试,并通过飞行试验验证,结果验证此测试平台和测试方法的可行性。通过对地面效应研究发现,在3倍旋翼半径的相对离地高度范围内,旋翼升力系数变化剧烈。通过PIV测试系统测试得到旋翼尾流经过地面的阻滞后,流速急剧上升,涡量也相应增大。

关键词：多旋翼无人机系统设计 PID 地面效应 PIV

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基于激光动态探测机理的目标回波特性

激光与红外 2023年第12期53卷 1828-1833页

作者：游安华甘霖南京理工大学工程训练中心江苏南京210094 南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

针对激光近程全向动态探测问题,基于激光动态扫描探测机理,在激光近场探测理论基础上,推导出基于激光动态探测机理的目标回波轮廓波形方程,分别从理论推导和实验分析两方面入手,研究了目标回波特性影响机理。结果表明:随着发射功率的增... 详细信息

针对激光近程全向动态探测问题,基于激光动态扫描探测机理,在激光近场探测理论基础上,推导出基于激光动态探测机理的目标回波轮廓波形方程,分别从理论推导和实验分析两方面入手,研究了目标回波特性影响机理。结果表明:随着发射功率的增加,回波信号幅值提升幅度较大,脉宽压缩;随着激光发射脉宽的增加,回波信号幅值呈现快速下降,且脉宽展宽;随着光束发散角的提高,回波幅值缓慢降低且脉宽展宽;随着目标距离的增加,回波信号幅值迅速降低且脉宽展宽。

关键词：近程探测脉冲激光动态扫描回波特性

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基于双处理器的四旋翼飞行器设计

南京理工大学学报 2016年第4期40卷 386-391页

作者：胥加林王洪亮游安华李柯姜翠环南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 南京理工大学工程训练中心江苏南京210094

针对普通四旋翼飞行器携行不便、振动干扰的问题,设计了一种基于双处理器的折叠式四旋翼飞行器。为抑制翼臂振动对加速度计信号的干扰,提出滑动平均滤波对其进行处理。考虑到成本和飞行器的结构特点,设计了基于双处理器的硬件电路,以实... 详细信息

针对普通四旋翼飞行器携行不便、振动干扰的问题,设计了一种基于双处理器的折叠式四旋翼飞行器。为抑制翼臂振动对加速度计信号的干扰,提出滑动平均滤波对其进行处理。考虑到成本和飞行器的结构特点,设计了基于双处理器的硬件电路,以实现飞行器的稳定悬停。试验结果表明:滤波后的加速度计信号波动范围仅为±0.2 m/s2,且滞后很小;基于双处理器的卡尔曼姿态融合算法的动态性和稳定性良好,低空悬停和高空悬停时,飞行器姿态角的波动范围分别是±0.5°和±1°,满足悬停要求,且当受到较大干扰时,仅需0.4 s飞行器便能重新保持悬停状态。

关键词：折叠式四旋翼双处理器硬件电路卡尔曼滤波姿态融合加速度计滑动平均滤波飞行试验

高焓来流下固体燃料冲压发动机自点火过程数值模拟

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兵器装备工程学报 2018年第10期39卷 49-53页

作者：游安华孙波张欢洪松南京理工大学工程训练中心南京210094 南京理工大学机械工程学院南京210094 中国兵器工业集团航空弹药研究院动力技术部哈尔滨150030

采用二维轴对称模型对固体燃料冲压发动机进行了非定常数值模拟,分析了自点火过程中燃烧室内流场的变化规律,燃面推移速率的变化规律以及火焰稳定后流场分布。仿真结果表明:高焓来流下,发动机自点火过程持续时间较短,火焰呈狭长带状,火... 详细信息

采用二维轴对称模型对固体燃料冲压发动机进行了非定常数值模拟,分析了自点火过程中燃烧室内流场的变化规律,燃面推移速率的变化规律以及火焰稳定后流场分布。仿真结果表明:高焓来流下,发动机自点火过程持续时间较短,火焰呈狭长带状,火焰层随时间推移不断变厚;自点火过程中,受空燃比影响,燃面推移速率先增大后逐渐减小,燃烧产物主要集中在回流区内。

关键词：固体燃料冲压发动机高总焓来流自点火

基于USB HID和nRF24L01+的飞行器无线调试系统

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单片机与嵌入式系统应用 2016年第12期16卷 58-61页

作者：游安华胥加林南京理工大学工程训练中心南京210094 南京理工大学机械工程学院

为了通过上位机实时采集飞控数据、在线调试飞行器,设计了一种基于USB HID和nRF24L01+的无线地面调试系统。系统接收飞控数据,并将数据发送到上位机,用于动态显示飞行器状态和后续研究分析;同时系统可以将上位机的控制信号发送给飞控系... 详细信息

为了通过上位机实时采集飞控数据、在线调试飞行器,设计了一种基于USB HID和nRF24L01+的无线地面调试系统。系统接收飞控数据,并将数据发送到上位机,用于动态显示飞行器状态和后续研究分析;同时系统可以将上位机的控制信号发送给飞控系统,实现在线调试、上位机控制。测试结果表明,该调试系统成本低、实时性好,满足四旋翼飞行器的开发需要。

关键词：四旋翼飞行器 STM32微控制器 USB HID nRF24L01+ 无线通信

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一种四旋翼飞行器超声波避障系统

机械制造与自动化 2018年第2期47卷 204-206页

作者：胥加林游安华蔡璨南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 南京理工大学工程训练中心江苏南京210094

为提高四旋翼飞行器的安全性,开发了一种基于STM32微控制器和超声波模块的避障系统。在分析超声波数据特点的基础上,对其进行了滤波处理,并根据处理后的数据控制飞行器避障,最后进行了飞行测试。测试结果表明,滤波处理后的超声波数据满... 详细信息

为提高四旋翼飞行器的安全性,开发了一种基于STM32微控制器和超声波模块的避障系统。在分析超声波数据特点的基础上,对其进行了滤波处理,并根据处理后的数据控制飞行器避障,最后进行了飞行测试。测试结果表明,滤波处理后的超声波数据满足避障控制对实时性、稳定性的要求,同时该避障系统能保证飞行器的安全。

关键词：四旋翼飞行器避障系统超声波 STM32微控制器滤波算法

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基于马尔可夫决策过程的边缘云业务迁移算法

北京航空航天大学学报 2024年第6期50卷 1931-1939页

作者：马安华潘甦南京邮电大学宽带无线通信与传感网技术教育部重点实验室南京210003

在移动互联网中,当用户位置发生改变时,业务迁移可用来提升服务质量(QoS)。基于此,提出一种基于马尔可夫决策过程的边缘云业务迁移算法。与对比算法相比,所提算法考虑了不同业务类型对QoS的差异化需求,并全面考虑了业务迁移过程中的收... 详细信息

在移动互联网中,当用户位置发生改变时,业务迁移可用来提升服务质量(QoS)。基于此,提出一种基于马尔可夫决策过程的边缘云业务迁移算法。与对比算法相比,所提算法考虑了不同业务类型对QoS的差异化需求,并全面考虑了业务迁移过程中的收益及开销。所提算法将业务分为实时和非实时2类,将终端的业务运行状态和与服务器的距离作为状态空间,并基于与业务体验紧密相关的可用速率和时延2个QoS指标构建收益函数,同时将业务迁移过程中的系统资源消耗作为迁移开销,通过最大化全局收益来获取最优迁移策略。通过与对比算法的模拟比较,所提算法在多种场景下都有更高的全局收益。

关键词：业务迁移马尔可夫决策过程服务质量迁移开销业务类型

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基于单片机的智能红外遥控开关

机械制造与自动化 2016年第4期45卷 200-201页

作者：胥加林游安华皮大伟南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 南京理工大学工程训练中心江苏南京210094

介绍了红外遥控的工作原理,并开发了一种基于单片机的智能红外遥控开关。该遥控开关具有识别和存储功能,可以对未知红外遥控器进行解码,并将解码数据存储在Flash中。当红外接收头接收到遥控信号后,单片机根据引导码的个数执行相应的功... 详细信息

介绍了红外遥控的工作原理,并开发了一种基于单片机的智能红外遥控开关。该遥控开关具有识别和存储功能,可以对未知红外遥控器进行解码,并将解码数据存储在Flash中。当红外接收头接收到遥控信号后,单片机根据引导码的个数执行相应的功能。测试结果表明:该遥控开关安全可靠,具有较强的抗干扰能力。

关键词：红外遥控 STC单片机智能软件解码

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成人脓毒症肠道菌群失调及干预措施研究进展

中国感染控制杂志 2024年第6期23卷 776-781页

作者：安华南京医科大学附属淮安第一医院急诊科江苏淮安223300

脓毒症在全球范围内发病率及病死率均很高,其治疗目前仍是一个世界性难题。越来越多的研究认为肠道菌群对脓毒症的发生、发展和演变均有影响。一方面脓毒症导致肠道菌群失调,诱发或加重终末器官功能障碍;另一方面肠道菌群的激活和有益... 详细信息

脓毒症在全球范围内发病率及病死率均很高,其治疗目前仍是一个世界性难题。越来越多的研究认为肠道菌群对脓毒症的发生、发展和演变均有影响。一方面脓毒症导致肠道菌群失调,诱发或加重终末器官功能障碍;另一方面肠道菌群的激活和有益微生物及其产物的减少可增加宿主对脓毒症的易感性。本文参考最新的文献和研究进展,旨在探讨成人脓毒症与肠道菌群的相互关系及发生肠道菌群失调的干预措施,以期为脓毒症的治疗开拓新的思路。

关键词：脓毒症肠道菌群失调干预措施