基于PVDF压电传感器的微型扑翼机升力特性研究

采用一种新型方法测量微型扑翼机升力变化特性。在微型扑翼机机翼表面布置一矩形聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜作为传感器,根据PVDF输出信号判断微型扑翼机对应的升力变化,与传统扑翼机升力变化特性实验研究相比,该方法具有简单、快捷、准确等优势。同时该文研究了微型扑翼飞行器在水平放置及迎风状态时的升力特性曲线,探讨了扑翼频率、飞行速度及扑翼的迎角对扑翼飞行升力的影响。

微型仿生扑翼机控制器设计

针对微型仿生扑翼机载重量较小的特点,设计了一款微型扑翼机控制器。文章设计制作了扑翼机控制器的硬件电路,采用STM32F103T8U6作为主处理器,并设有陀螺仪、加速度计和磁力计。在此基础上将传感器的数据进行融合,采用基于四元数互补滤波的姿态解算方法求解出扑翼机的姿态角,以实际姿态角与目标姿态角的差值作为PD控制器的输入,输出量作为舵机控制量,提高扑翼机的飞行稳定性。文中所设计的控制器具有重量轻、尺寸小、与扑翼机契合度高的特点。

基于LabVIEW的微扑翼机实验台测控系统设计

为解决微扑翼机进行气动力实验测试的问题,提出了一种基于LABVIEW的微扑翼机实验台测控系统,通过合理的硬件和软件设计,可同时实现扑翼样机的气动特性测试和扑翼流场的观测。该试验台测控系统主要包括气动力测试装置、三维粒子图像测速装置(3D-PIV)和微扑翼样机,通过实验可以获得扑翼样机在扑翼过程中的气动力数据、翅翼扭转角度、扑翼频率、扑翼流场的涡量云图、流线图。实验数据可反映出样机的气动性能,有助于进行具有良好飞行特性的扑翼样机的设计和研究。