微型撲翼式仿生飛行器

定　價(jià)：￥98.00

作　者：	陳文元，張衛(wèi)平著
出版社：	上海交通大學(xué)出版社
叢編項(xiàng)：
標(biāo)　簽：	航天

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ISBN：	9787313063199	出版時(shí)間：	2010-08-01	包裝：	精裝
開(kāi)本：	16開(kāi)	頁(yè)數(shù)：	211	字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　微型飛行器（Micro Aerial Vehicle，MAV）具有攜帶方便、操作簡(jiǎn)單、制造成本低、隱蔽性好、機(jī)動(dòng)靈活等特點(diǎn)，因此無(wú)論在軍事領(lǐng)域還是在民用領(lǐng)域，都有十分誘人的應(yīng)用前景。本書(shū)從仿生的角度來(lái)研究MAV的飛行機(jī)理與樣機(jī)制作；通過(guò)文獻(xiàn)中對(duì)自然界中昆蟲(chóng)翅膀運(yùn)動(dòng)的觀(guān)察與測(cè)量，獲取了昆蟲(chóng)翅膀的運(yùn)動(dòng)方程；采用UG建模技術(shù)，建立昆蟲(chóng)的幾何模型；采用網(wǎng)格劃分方法，獲取昆蟲(chóng)在流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)的三維網(wǎng)格；運(yùn)用CFD（計(jì)算流體力學(xué)）方法模擬翅膀運(yùn)動(dòng)時(shí)周?chē)牧鲌?chǎng)，獲取昆蟲(chóng)運(yùn)動(dòng)時(shí)的升阻力特性，進(jìn)而來(lái)研究昆蟲(chóng)的飛行機(jī)理；在此基礎(chǔ)上，通過(guò)現(xiàn)有可用的材料加工制作仿生MAV。本書(shū)可作為從事MAV研究及其應(yīng)用的科技人員和高等學(xué)校有關(guān)專(zhuān)業(yè)教師的參考書(shū)，也可作為相關(guān)專(zhuān)業(yè)研究生、本科高年級(jí)學(xué)生和工程技術(shù)人員的科研參考資料。

作者簡(jiǎn)介

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圖書(shū)目錄

第1章緒論
1.1 微飛行器研究啟動(dòng)計(jì)劃
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 微飛行器的飛行方式
1.3.1 固定翼飛行方式
1.3.2 旋翼飛行方式
1.3.3 撲翼飛行方式
1.3.4 三種飛行方式的特點(diǎn)
1.3.5 微飛行器飛行方式的選擇
1.4 MAV研究的關(guān)鍵問(wèn)題
1.4.1 微飛行器在低雷諾數(shù)下的空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題
1.4.2 微型動(dòng)力裝置技術(shù)
1.4.3 機(jī)載元器件的MEMS化技術(shù)
1.4.4 光電傳感技術(shù)
1.4.5 微飛行器的飛行控制和數(shù)據(jù)傳輸
1.4.6 MDO方法的進(jìn)一步研究
1.5 微飛行器應(yīng)用前景
1.6 微飛行器的現(xiàn)實(shí)意義
1.7 本章小結(jié)
第2章低雷諾數(shù)下昆蟲(chóng)的飛行機(jī)理
2.1 昆蟲(chóng)飛行機(jī)理研究
2.2 坐標(biāo)系定義及翅膀的運(yùn)動(dòng)方程
2.2.1 慣性坐標(biāo)系Oxgygzg
2.2.2 昆蟲(chóng)體坐標(biāo)系Oxyz
2.2.3 翅膀平面坐標(biāo)系Ox’y’z’
2.3 昆蟲(chóng)懸飛時(shí)的邊界條件
2.4 計(jì)算網(wǎng)格的生成
2.5 求解方法
2.6 計(jì)算結(jié)果的分析與討論
2.6.1 昆蟲(chóng)懸飛時(shí)周?chē)牧鲌?chǎng)
2.6.2 昆蟲(chóng)懸飛時(shí)的非穩(wěn)態(tài)渦和軸向流
2.6.3 昆蟲(chóng)懸飛時(shí)產(chǎn)生的升阻力
本章小結(jié)
第3章仿生飛行的數(shù)學(xué)建模與仿真
3.1 MAV的建模方法
3.1.1 物理結(jié)構(gòu)建模法
3.1.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模法
3.1.3 系統(tǒng)辨識(shí)建模法
3.2 昆蟲(chóng)飛行的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模
3.2.1 昆蟲(chóng)飛行時(shí)的坐標(biāo)系表示
3.2.2 翅膀相對(duì)于昆蟲(chóng)體的運(yùn)動(dòng)方程
3.2.3 撲翼昆蟲(chóng)的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)方程
3.3 昆蟲(chóng)的空氣動(dòng)力學(xué)模型
3.3.1 昆蟲(chóng)翅膀的空氣動(dòng)力及力矩
3.3.2 昆蟲(chóng)體的空氣動(dòng)力及力矩
3.3.3 昆蟲(chóng)飛行時(shí)質(zhì)心的動(dòng)力學(xué)方程
3.3.4 昆蟲(chóng)運(yùn)動(dòng)的姿態(tài)動(dòng)力學(xué)方程
3.4 仿生飛行的模型仿真
3.4.1 仿真模型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.4.2 仿真模型的控制器設(shè)計(jì)
3.4.3 仿真結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
第4章仿生微飛行器的設(shè)計(jì)
4.1 仿生微飛行器的驅(qū)動(dòng)形式
4.1.1 壓電驅(qū)動(dòng)的撲動(dòng)機(jī)構(gòu)
4.1.2 電磁驅(qū)動(dòng)的撲動(dòng)機(jī)構(gòu)
4.1.3 形狀記憶合金(SMA)驅(qū)動(dòng)的撲動(dòng)機(jī)構(gòu)
4.1.4 人造肌肉驅(qū)動(dòng)的撲動(dòng)機(jī)構(gòu)
4.1.5 微馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的撲動(dòng)機(jī)構(gòu)
4.2 撲翼微飛行器撲翼機(jī)構(gòu)原理及設(shè)計(jì)
4.2.1 現(xiàn)有撲翼微飛行器中的撲翼機(jī)構(gòu)
4.2.2 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)原理
4.2.3 平面四桿機(jī)構(gòu)的位置分析
4.2.4 撲翼機(jī)構(gòu)原理
4.2.5 減速齒輪設(shè)計(jì)
4.2.6 撲翼機(jī)構(gòu)的三維建模
4.3 撲翼機(jī)構(gòu)的仿真與優(yōu)化
4.3.1 撲翼機(jī)構(gòu)的UG建模
4.3.2 仿真模型的建立
4.3.3 仿真結(jié)果及分析
4.4 本章小結(jié)
第5章撲翼微飛行器的翅膀研究
5.1 研究思路及方法
5.2 平面剛性翅脈的仿真研究
5.2.1 翅脈形貌變化對(duì)撲翼機(jī)構(gòu)性能的影響
5.2.2 翅脈材料屬性變化對(duì)撲翼機(jī)構(gòu)性能的影響
5.2.3 翅脈初始安裝角變化對(duì)撲翼機(jī)構(gòu)性能的影響
5.2.4 仿真結(jié)果的分析和討論
5.3 平面翅脈的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.4 本章小結(jié)
第6章仿生微飛行器的航跡規(guī)劃
6.1 仿生MAV的分層控制機(jī)理
6.2 仿生MAV任務(wù)規(guī)劃與控制
6.3 路徑規(guī)劃常用算法
6.3.1 全局路徑規(guī)劃
6.3.2 局部路徑規(guī)劃
6.4 未知環(huán)境中MAV的航跡規(guī)劃
6.4.1 航跡規(guī)劃問(wèn)題描述
6.4.2 靜態(tài)未知環(huán)境中的航跡規(guī)劃及仿真
6.4.3 動(dòng)態(tài)未知環(huán)境中的航跡規(guī)劃及仿真
6.5 本章小結(jié)
第7章撲翼MAV的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)
7.1 原理樣機(jī)
7.2 風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)
7.2.1 現(xiàn)有典型風(fēng)洞測(cè)試方法
7.2.2 風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)PIV系統(tǒng)
7.2.3 風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)設(shè)備及裝置
7.3 風(fēng)洞撲動(dòng)頻率測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
7.4 PIV風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
7.4.1 延遲拍攝方式
7.4.2 外部觸發(fā)拍攝方式
7.5 不同特征參數(shù)對(duì)升阻力的影響
7.5.1 撲翼攻角對(duì)升阻力系數(shù)的影響
7.5.2 撲翼的振幅對(duì)升阻力系數(shù)的影響
7.5.3 頻率對(duì)升阻力系數(shù)的影響
7.5.4 飛行速度對(duì)升阻力系數(shù)的影響
7.5.5 撲翼不同起始位置對(duì)升阻力系數(shù)的影響
7.6 本章小結(jié)
第8章總結(jié)與展望
8.1 研究?jī)?nèi)容
8.1.1 理論建模
8.1.2 物理模型
8.1.3 仿生MAV試驗(yàn)
8.2 創(chuàng)新點(diǎn)
8.3 建議與展望
參考文獻(xiàn)