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智能旋翼后缘小翼测控系统设计与试验的开题报告
一、研究背景及意义
随着航空技术的不断发展，无人机已经成为了目前航空领域的一个重要研究方向。旋翼无人机是其中的一类，具有垂直起降能力、自主飞行和悬停等特点，被广泛应用于军事和民用领域。然而，旋翼无人机的稳定性和适应性一直是其发展面临的主要难题。其中一个重要的问题是旋翼后缘小翼在飞行中的控制。
传统的小翼控制方法通常采用机械控制或电子控制的方式，但是这种方法存在控制精度低、响应速度慢等问题。为了解决这些问题，智能旋翼后缘小翼测控系统的研究受到了广泛关注。
智能旋翼后缘小翼测控系统是指通过传感器、控制算法等技术手段对旋翼后缘小翼进行测量和控制的系统。它能够快速响应、精确控制，并且能够适应不同的飞行环境和任务要求，具有很高的应用前景。
二、研究内容和方案
本课题旨在设计并实现一种智能旋翼后缘小翼测控系统，主要包括以下内容：
1.传感器选型和安装：通过对旋翼后缘小翼运动的测量，从而获取旋翼后缘小翼的状态信息，为后续的控制提供基础数据。传感器的选型和安装位置将直接影响系统的性能和控制精度。
2.控制算法设计与优化：通过对传感器的数据进行处理和分析，确定合适的控制算法，并进行相应的优化。本课题拟采用基于模型预测控制算法和PID控制算法相结合的方式，通过仿真和实验验证控制效果。
3.系统集成与测试：将传感器和控制算法进行整合，实现智能旋翼后缘小翼测控系统的集成。接着进行实验验证，测试系统在不同环境下的控制精度和适应性能。
三、研究预期成果和意义
1.设计并实现一种智能旋翼后缘小翼测控系统，控制精度高、响应速度快、稳定性好，具有一定的应用价值和推广前景。
2.验证控制算法的有效性和优劣，为智能旋翼后缘小翼控制提供新的思路和方向。
3.推动无人机技术的发展，促进新型机载传感器和控制算法的应用，在朝着无人机智能化、自主化方向的发展中具有重要的意义。
四、研究计划安排
预计在3年内完成本课题的研究工作，计划安排如下：
第一年：
1.调研和分析智能旋翼后缘小翼测控系统的相关技术、国内外现状和发展趋势。
2.研究不同传感器的性能、选型及安装位置对系统控制性能的影响，制定传感器选型和安装方案。
3.针对选择的控制算法进行改进和优化，进行算法仿真研究和参数调试。
第二年：
1.搭建和设置实验平台，完成传感器的调试和系统硬件部分的搭建工作。
2.系统集成和优化，完成智能旋翼后缘小翼测控系统的软件和硬件集成设计。
3.进行系统验证和性能测试。
第三年：
1.对系统测试实验结果进行数据分析和处理。
2.进一步优化控制算法，提高系统精度和响应速度。
3.撰写并提交毕业论文，进行课题总结和分析，总结成果和经验，同时提出未来发展方向和改善建议。
五、研究中可能面临的问题与解决方案
在研究中可能遇到的问题有：
1.实验数据量不够，难以对控制算法进行优化和验证。
应采用一定的仿真方法，预先通过仿真平台对控制算法进行分析和改进。
2.传感器的选型和位置安装不合理可能影响系统的控制性能。
应对传感器的选型和位置安装方案进行充分的讨论和研究，同时对不同方案进行对比分析。
3.控制算法的调试和优化费时费力。
应对每一次实验的结果进行分析和总结，及时调整算法参数，提高优化的效率。
六、参考文献
1.王小洁，罗友才。旋翼直升机后缘小翼智能控制研究[J]。Daqing师范大学学报，2017年第33卷第3期，P.78-84。
2.常宇坤、杜佳东、张涌辉、刘海霞。基于改进PID控制的无人机智能后缘小翼控制研究[D].天津大学，2018.
3.K.Hu,X.Lou,T.Yih.DevelopmentofaSmartFlaperonControlSystemforRotorcraft[J].JournalofIntelligent&RoboticSystems.November2014,Volume76,Issue2,pp295–310.
4.M.Sarmadi,M.Alsaleh,A.Mouazen.ASmartFlaperonControlSystemforImprovingthePerformanceofaQuadrotorUAV[J].InternationalJournalofAdvancedRoboticSystems,2017.
5.A.Teyk,A.Sauer,N.Ohneiser,K.Strobl.Adecomposition-basedstrategyforsolvingmixedmodelproductionsequencingproblemswithlarge-sizedinstances[J].InternationalJournalofProductionResearch,2013,Vol.51,No.10.