壓電撲翼微型飛行器翅翼?yè)鋭?dòng)檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、微型飛行器與傳統(tǒng)飛行器相比具有體積小、重量輕等優(yōu)勢(shì)，成為了國(guó)際上研究的主流方向。微型飛行器主要分為固定翼、旋翼和撲翼。其中微型撲翼飛行具有靈活性、隱蔽性、推進(jìn)效率高等優(yōu)勢(shì)。基于壓電驅(qū)動(dòng)的微型撲翼飛行器是一種新型驅(qū)動(dòng)方式的飛行器，驅(qū)動(dòng)器直接作用于翅翼，減少了能量傳遞損失。在對(duì)撲翼飛行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，翅翼是最為關(guān)鍵的部位。通過(guò)對(duì)翅翼的撲動(dòng)檢測(cè)，能夠判斷設(shè)計(jì)的飛行器性能優(yōu)劣，為進(jìn)一步的優(yōu)化做好準(zhǔn)備。
　　首先，介紹了課題組設(shè)計(jì)的翅翼結(jié)構(gòu)

2、，是一種仿蜻蜓式翅翼。對(duì)其進(jìn)行仿真分析，得到了翅翼的撲動(dòng)頻率和撲動(dòng)位移等基本情況，并仿真分析了兩者對(duì)升力系數(shù)的影響，確定了翅翼?yè)鋭?dòng)位移和頻率作為檢測(cè)目標(biāo)。
　　其次，論文提出了光學(xué)自準(zhǔn)直法和激光三角法兩種不同思路的檢測(cè)方法，對(duì)兩者進(jìn)行了相關(guān)分析，著重對(duì)斜射式三角法的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了數(shù)值仿真分析，確定了基于斜射式激光三角法的檢測(cè)方案。
　　在此基礎(chǔ)上，對(duì)檢測(cè)方案進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，提出了檢測(cè)指標(biāo)。進(jìn)行了檢測(cè)方案的光路結(jié)構(gòu)計(jì)算，確定了入

3、射光程長(zhǎng)、入射角、物距和像距的大小。對(duì)關(guān)鍵器件進(jìn)行選型，設(shè)計(jì)了由光源、成像透鏡和光電探測(cè)器搭建而成的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
　　再次，利用 LabVIEW設(shè)計(jì)了檢測(cè)系統(tǒng)的軟件界面，實(shí)現(xiàn)了 PSD電壓信號(hào)和光斑位置信號(hào)的采集、處理及存儲(chǔ)。得到了具有實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示光斑位置的操作界面，為后續(xù)的翅翼?yè)鋭?dòng)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)提供了軟件平臺(tái)。
　　最后對(duì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)產(chǎn)生誤差的因素進(jìn)行分析，主要分析了環(huán)境因素、器件性能和被測(cè)物體表面特性對(duì)檢測(cè)平臺(tái)的影響，并提出