四旋翼飞行器智能控制(A题)

全国职业院校技能大赛National Vocational College Skills Competition智能飞行器应用技术赛项（样题六）赛位号：一、赛项名称智能飞行器应用技术二、赛项内容本赛项竞赛时间为300分钟，竞赛内容及时间分配如表1所示。

表1 竞赛内容与时间分配表三、赛项项目配分本赛项满分100分，任务配分如表2所示。

表2 任务分数分配表四、赛项须知1.选手要在抽签的工位上进行比赛，按要求在任务书封面上填写好赛位号。

选手务必在比赛开始前，认真阅读各比赛任务的重要提示。

2.选手在比赛开始前，认真对照工具清单检查工位设备，并确认后开始比赛；选手完成任务后的工具、仪器和物料，现场由裁判统一收回。

3.比赛所需要的资料及软件都以电子版的形式保存在工位计算机的指定位置D:\\ 。

4.赛题中要求的备份文件和保存在电脑中的文件，选手须在计算机指定文件夹D:\\中命名对应文件夹，根文件夹的命名原则为GZ018-选手号，各具体任务在根文件夹下新建文件夹，命名原则为GZ018-选手号-模块号。

赛题中所要求备份的文件请备份到对应到文件夹下，即使选手没有任何备份文件也要求建立文件夹。

参赛选手在竞赛过程中，不得使用自带U盘。

5.竞赛场地分两部分，竞赛模块一在室内竞赛场地比赛，竞赛模块二和模块三在室内竞赛场地及室外竞赛场地进行。

6.裁判评分节点在赛题中有明确提示，需要裁判验收的各项任务，选手完成相应的任务后请示意裁判进行评判，裁判在各评分节点仅验收评判1次。

请选手根据赛题说明，确认完成后再提请裁判验收。

选手对比赛过程中需裁判确认部分，应当先举手示意，等待裁判前来处理。

7.选手在竞赛过程中应该遵守相关的规章制度和安全守则，如有违反，按照相关规定在竞赛总成绩中扣除相应分值。

8.选手严禁携带任何通讯、存储设备及技术资料，如有发现将取消竞赛资格。

选手如有擅自离开本参赛队赛位，或者与其他赛位选手交流，或在赛场大声喧哗等严重影响赛场秩序行为，将取消其参赛资格。

四旋翼飞行器〔A 题〕参赛队号：20140057号四旋翼飞行器设计摘要：四旋翼作为一种具有构造特殊的旋转翼无人飞行器，与固定翼无人机相比，它具有体积小，垂直起降，具有很强的机动性，负载能力强，能快速、灵活的在各个方向进展机动，构造简单，易于控制，且能执行各种特殊、危险任务等特点。

因此在军用和民用领域具有广泛的应用前景如低空侦察、灾害现场监视与救援等。

多旋翼无人机飞行原理上比拟简单，但涉及的科技领域比拟广，从机体的优化设计、传感器算法、软件及控制系统的设计都需要高科技的支持。

四旋翼无人机的飞行控制技术是无人机研究的重点之一。

它使用直接力矩，实现六自由度〔位置与姿态〕控制，具有多变量、非线性、强耦合和干扰敏感的特性。

此外，由于飞行过程中，微型飞行器同时受到多种物理效应的作用，还很容易受到气流等外部环境的干扰，模型准确性和传感器精度也将对控制器性能产生影响，这些都使得飞行控制系统的设计变得非常困难。

因此，研究既能准确控制飞行姿态，又具有较强抗干扰和环境自适应能力的姿态控制器是微小型四旋翼飞行器飞行控制系统研究的当务之急。

一、引言：1.1 题目理解：四旋翼飞行器，顾名思义，其四只旋转的翅膀为飞行的动力来源。

四只旋转翼是无刷电机，因此对于无刷电机的控制调速系统对飞行器的飞行性能起着决定性的作用。

在本次大赛中，需要利用四旋翼飞行器平台，实现四旋翼的起飞，悬停，姿态控制，以及四旋翼和地面之间的测距等功能。

以往做的核心板较大，所需的电路较多，考虑到四轴飞行器的轻便，故而不太是一个很理想的选择。

方案二：主控板使用STM32。

STM32板子的I/O口很多，自带定时器和多路PWM，可以实现的功能较多，符合实验要求。

Stm32迷你板在体积和重量上也不是很大，对飞机的载重量要求不是很高。

综上所述，我们一致决定使用STM32 MMC10作为此次大学生电子竞赛的主控板。

2.2 飞行姿态的方案论证：方案一：十字飞行方式。

四轴的四个电机以十字的方式排列，*轴和y轴成直角，调整俯仰角和翻滚角的时候分开调整，角度融合简单，适合初学者，能明确头尾，飞行时机体动作精准，飞控起来也容易。

2021-2022第二学期无人机专业《无人机植保技术》试题试卷说明：1、本试题共40个选择题，每题2.5分。

2、本试题适用于20、21两个年级无人机专业学生3、答案写在作业本上，写清题号。

4、考试结束后十分钟内拍照上传至各年级无人机群。

1、X型布局四旋翼飞行器，其2号电机与3号电机的旋转方向分别是(C)A、顺时针、顺时针B、逆时针、逆时针C、顺时针、逆时针D、逆时针、顺时针2、在以下应用中，多旋翼飞行器相对不适宜的应用是(A)A、长距离航测B、航拍C、灾情检测D、农业植保3、下面哪一项不属于多旋翼飞行器的四个基本动作(C)A、俯仰B、偏航C、襟翼D、横滚4、多旋翼四个方向上的运动分别是(A)A、垂直、俯仰、横滚、偏航B、垂直、俯仰、横滚、升降C、垂直、俯仰、升降、静止D、垂直、俯仰、静止、偏航5、下面关于多旋翼飞行器优点描述错误的是(D)。

A、尺寸较小可以有很大的工作强度。

B、能够定点起飞与降落，对起降场地要求不高。

C、制造成本低，没有昂贵的训练费用和维护费用。

D、飞行速度快，续航时间长。

6、以下那一项不是多旋翼飞行器的重要组成部分(C)A、电机B、桨叶C、副翼D、电池7、下面关于MG-1起飞重量描述正确的是(B)A、标准起飞重量22.5KG，最大起飞重量25.5KG。

B、标准起飞重量22.5KG，最大起飞重量24.5KG。

C、标准起飞重量22KG，最大起飞重量24.5KG。

D、标准起飞重量22KG，最大起飞重量25KG。

8、下面关于MG-1尺寸描述正确的是(D)。

A、轴距1500M，折登尺寸782＊782＊482M。

B、轴距1500MM，折登尺寸780＊780＊480MC、轴距1520M，折登尺寸782＊782＊480M。

D、轴距1520M，折叠尺寸780＊780＊482M9、下面关于MG-1飞行参数描述正确的是(A)。

A、满载悬停10分钟，空载悬停24分钟B、满载悬停12分钟，空载悬停24分钟。

2014年湖南省大学生电子设计竞赛（TI杯）评审结果序号所在学校学生姓名指导教师获奖等级1、A题：电容参数测量仪0长沙理工大学陈建成、周锋、刘荣芳马钧、蔡灏特等奖1南华大学叶璞、邹艳梅、龚攀君赵立宏、陈文光一等奖2长沙理工大学郑广财、苏杭、刘三元马钧、樊绍胜一等奖3长沙理工大学谢葵、骆要、黄昱马钧、张一斌一等奖4湖南理工学院陈凯、王敏、陈柳成伍建辉、欧阳竟成一等奖5湖南工程学院李兴旺、张娇娇、陈俊超胡瑛、肖鹏一等奖6南华大学蔡拓、邹佩、窦志慧王超、朱卫华一等奖7湖南大学黄汉韬、刘芳冰、钟源叶佳卓、王敏一等奖8湖南大学胡宇翔、林钰登、白杨方璐、张海燕一等奖9中南大学殷实、徐青山、涂胜利宋学瑞一等奖10湖南理工学院张飞、陈绪敏、孟林潘理、陈松一等奖11衡阳师范学院彭昶、何雪鹏、李丹罗昌由、王金江二等奖12国防科技大学余孙全、梅锴、阴鹏关永峰、刘菊荣二等奖13湖南科技大学刘红波、龚文杰、周程鸿曾照福、韦文祥二等奖14湖南师范大学皮月庆李智尹芳玉汪鲁才、杨进宝二等奖15湖南理工学院李昱明、邱兵兵、尹世强李宏民、陈松二等奖16湖南工程学院廖将豪、彭子龙、游静李延平、曾志刚二等奖17湖南科技大学张昱帆、邓晓宇、叶峰华谢素霞、吴伶锡二等奖18南华大学王齐栋、田光权、陈晨曾铁军、赵立宏二等奖19湖南科技学院莫稳福、袁迪、蒋继强李小武二等奖20湖南科技大学吴建亭、黄启强、周检韦文祥、吴亮红二等奖21衡阳师范学院谭传文、何梦豪、张银艳王文静、黄顺二等奖22国防科技大学赵航、李璇、袁野刘菊荣、关永峰二等奖23湘南学院张志童、李俊彪、程迅段凌飞、姚敏三等奖24湖南科技学院李喻思杰、李祖平、蔡勇谭永宏、王志堂三等奖25邵阳学院向彩华、邹陆华、高小伟李菲、余建坤三等奖26湖南师范大学李武刚成宁湘银泽兰浩、杨进宝三等奖27湖南师范大学周锦昊马坤曾利斌杨进宝、兰浩三等奖28长沙理工大学张宽、何坤、张前程马钧、张一斌三等奖29湖南商学院何志强、刘咏、彭锦阳倪文志、王莉三等奖30湖南大学寇丽、骆云龙、王坤王绍源、王炼红三等奖31湖南工程学院唐超龙、胡拚、李拔群曾志刚、郭照南三等奖32长沙理工大学姜涛、李凌辉、廖加竞马钧、樊绍胜三等奖33中南林业科技大学孙恺泽、刘雄超、宴海涛朱俊杰三等奖34湖南科技大学黄嘉杰、戴超、邓旺宇曾福照、吴亮红优胜奖35湖南科技大学郭石雷、卢泽、李声誉吴亮红、曾照福优胜奖36湖南科技大学刘学兵、李虹、肖继伟詹杰、李志坚优胜奖37国防科技大学赵飞鸿、李成鑫、赖格关永峰、陆珉优胜奖38长沙理工大学王彬、黄健、白剑锋马钧、樊绍胜优胜奖39湘潭大学田海波、廖少翔、卢世铭刘奇能、肖业伟优胜奖40湖南工学院邓可忍、罗雪鹏、罗波王小虎、王韧优胜奖41湖南师范大学吴永仁巢欢范春平杨进宝、兰浩优胜奖42湘潭大学董召愿、胡淘尘、伍天意肖业伟、刘奇能优胜奖43邵阳学院何欣华、莫宁、周文王少杰、许建明优胜奖44湖南人文科技学院刘国文、李谟炜、周文成钟明生、侯周国优胜奖45湖南科技学院朱忠造、龚继、黄鹏飞陈光辉优胜奖46衡阳师范学院黄小飞、李芊芊、刘雄杰朱亚培、杨利容优胜奖47湘潭大学刘为强、龙海柱、张伟胡洪波、吴亚联优胜奖48邵阳学院范涛、阳泳、彭猛江世明、梁高卫优胜奖49湖南工程学院余东升、许旺、何凯燕郭照南、李延平优胜奖50湖南师范大学范艺馨邹文超卿勇杰邹孝、胡强优胜奖51中南林业科技大学王淑良、王佩、黄阶周国雄优胜奖52湘南学院熊春峰、尹珠辉、周加请黄建全、段凌飞优胜奖53邵阳学院王世玉、王富强、王香英黄乘顺优胜奖54怀化学院倪望龙、邓志明、蒲艳红肖景、杨恒玲优胜奖55湖南工学院冯晓康、李辉、陈善平王韧、王勇刚优胜奖56湖南工学院欧阳俊、张威、黄亚雄李祖林、伍麟珺优胜奖57湖南大学李俊、赵远程、曹海涛周腊吾、朱青优胜奖58长沙学院唐陶波、王辉、宋来峰张文希、谢明华优胜奖59长沙学院李仕琪、孙捷敏、刘盼谢明华、张文希优胜奖2、B题：程控直流开关稳压电源1长沙理工大学谢葵、骆要、黄昱马钧、张一斌一等奖2中南大学李科浇、段超祥、范恒超罗桂娥一等奖3南华大学邹亮亮、胡家斌、陈华秋曾铁军、赵立宏一等奖4湖南第一师范学院罗斌肖维柱段四仟李新国、肖杰一等奖5南华大学李世锋、张海江、韩霆李月华、陈文光一等奖6湖南文理学院芙蓉学院刘佳、易鹏、易暄伍宗富、梅彬运一等奖7湖南工业大学马溪遥、王斐、吴浪戴圣伟、聂辉一等奖8湖南理工学院刘彪、廖斌、尚磊吴建辉、陈松二等奖9南华大学施琪、陈熙、陈方方文杰、陈文光二等奖10湖南城市学院姚洲、刘磊、刘博文谭跃、李稳国二等奖11湖南理工学院彭佳豪、陈晶铭、张俊程望斌、陈松二等奖12湖南理工学院赵海波、谢泽明、曹红英陈松、吴健辉二等奖13湖南理工学院刘洋、董喜普、曾荣鑫粟向军、陈松二等奖14湖南商学院文卓夫、李振斌、刘纪凤倪文志、王莉二等奖15国防科技大学邹宇航、陈更辉、朱弘博廖灵志、周资伟二等奖16吉首大学陈文琪、赵辰、李炜毅陈善荣、张榜英三等奖17湖南工程学院李勇、刘精菁、赵龙武赵振兴、黄望军三等奖18湖南工业大学刘明旗、谢云、彭伟强戴圣伟、谭会生三等奖19湖南工业大学张培添、周俊、何武林易吉良、张江洪三等奖20湖南城市学院田勇、李东、杨凡李稳国、蒋冬初三等奖21湖南城市学院张建涛、李志平、刘羽鹏杨冰、李稳国三等奖22湖南工业大学夏炜杰、蔡胜强、陈赛文刘国亮、唐吉三等奖23南华大学钟小平、朱勇、张朝宏李月华、朱卫华三等奖24湖南大学黄炜、主大宁、邓传洁温和、楚锋三等奖25衡阳师范学院南岳学院刘俊、黄亭、袁少君谢宇希、刘洪波优胜奖26衡阳师范学院刘一志、陶连明、贺彬黄顺、谭岳衡优胜奖27衡阳师范学院南岳学院李湘滔、欧阳旭、唐峰唐建锋、王文静优胜奖28湖南大学程颐、朱相军、范乃元全惠敏、马子骥优胜奖29湖南工业大学周楚刚、刘阳、刘典伟于惠钧、肖满生优胜奖30衡阳师范学院南岳学院欧伟、李响茂、黄爽黄顺、罗昌由优胜奖31怀化学院何玲妮、蒋聂、曾庆龙朱俊标、舒君优胜奖3、C题：自动增益控制放大器1中南大学张凡、黄武元、李芝浩罗桂娥一等奖2长沙理工大学赵川、陈勇、尹雅君马钧、李鸿一等奖3长沙理工大学陈建成、周锋、刘荣芳马钧、蔡灏一等奖4长沙理工大学陈小龙、戴其城、崔文飞马钧、张一斌一等奖5中南大学李建权、任士鑫、朱军楠彭卫韶一等奖6湖南科技大学王仁超、王海成、王文栋曾照福、韦文祥一等奖7湖南理工学院南湖学院唐江、江武、田培、胡文静、刘翔一等奖8长沙理工大学谢葵、骆要、黄昱马钧、张一斌一等奖9中南大学刘峰、刘宇卓、欧阳豪曹宏宇一等奖10中南大学潘冬、赫玉莹、边疆宋学瑞一等奖11湖南工业大学张永福、颜焕、张彤彤谭会生、宓茜二等奖12长沙学院古铖、张爱明、史明政杨军、刘亮二等奖13湖南文理学院汪大理、周双兴、刘远鹏王先春、胡惟文二等奖14湖南科技大学刘朝伟、张浩、周奇峰曾照福、韦文祥二等奖15怀化学院赵平、子锦福、任一多张涛、钱莹晶二等奖16湖南师范大学刘秋香卢灵敏许石龙兰浩、汪鲁才二等奖17中南大学卢军、刘金宝、蔡炳榕姜霞二等奖18湖南工学院戴志威、陈义、杨潇雷军、王小虎二等奖19邵阳学院谢良辉、周兴、舒文威许建明、王少杰二等奖20衡阳师范学院谭平平、陈玉旭、朱孝亮王金江、谢宇希二等奖21怀化学院申奥迪、严鸿昌、万思源李晓帆、宋庆恒三等奖22湖南工业大学庞志望、张超、王亮钟春良、欧阳洪波三等奖23怀化学院王浩、李顺安、唐文彬张涛、周妮三等奖24南华大学陈俊宏、林永浩、陈新田陈文光、李月华三等奖25湘潭大学刘平平、李明、王志伟肖业伟、刘奇能三等奖26吉首大学陈文亮、刘永鑫、林协群胡力、曾庆力三等奖27怀化学院乐鹏、彭灿灿、邓超杨恒玲、张涛三等奖28城市学院刘军、彭依豪、刘凯李加升、邱飚三等奖29湖南工程学院徐美珊、易思政、尹阿婷李延平、曾志刚三等奖30衡阳师范学院刘敏、肖鹏飞、李胜刘洪波、唐建锋三等奖31湖南农业大学王一凡、张栋、单伟强康江、罗亚辉三等奖32湖南大学方冉、汪洋、陈汪勇唐求、谭阳红三等奖33国防科技大学戴少奇、智帅峰、杨兴隆刘菊荣、韩韬优胜奖4、公开赛A题：四旋翼自主飞行器（A）1湖南理工学院罗民、陆元桃、唐滔陈松、李宏民一等奖2国防科技大学王思宇、刘轶、江城廖灵志、王建文二等奖3湖南工程学院胡拼、李拔群、唐梓傑曾志刚、陈亚琼三等奖4湖南大学黄玉俊、林国斌、张麟威周冰航、银翔三等奖5湘潭大学王波、邝乐、常德肖业伟、刘奇能优胜奖6中南大学李炜坤、薛喜辉、卞栋磊曹宏宇优胜奖7湖南农业大学李荣伟、于强、赵辛茹康江、刘利方优胜奖5、公开赛B题：四旋翼自主飞行器（B）1湖南理工学院杨陈民、聂敏航、李勇奇张敏、伍健辉一等奖2长沙理工大学张洪龙、汪中原、吴静雯郑斌、马钧二等奖3湖南大学杨洪、胡玉光、陈谢沅澧毛旭光、吴桂清三等奖4湖南农业大学黄杰、单伟强、王鑫康江、李旭三等奖5湖南人文科技学院刘国文、李谟炜、周文成侯周国、王善伟三等奖6湖南文理学院奉强、聂庆春、黄轶伍宗富、王文虎优胜奖。

风板控制装置(A题)一、任务设计并制作一个风板控制装置。

该装置能通过控制风机的风量来控制风板完成规定动作，风板控制装置参考示意图见图1。

图1风板控制装置参考示意图二、要求1．基本要求（1）预置风板控制角度（控制角度在45°～135°之间设定）。

由起点开始启动装置，控制风板达到预置角度，过渡过程时间不大于10s，控制角度误差不大于5°，在预置角度上的稳定停留时间为5s，误差不大于1s。

动作完成后风板平稳停留在终点位置上；（2）在45°～135°范围内预置两个角度值（Φ1和Φ2）。

由终点开始启动装置，在10s内控制风板到达第一个预置角度上；然后到达第二个预置角度，在两个预置角度之间做3次摆动，摆动周期不大于5s，摆动幅角误差不大于5°，动作完成后风板平稳停留在起点位置上；（3）显示风板设置的控制角度。

风板从一个状态转变到另一个状态时应有明显的声光提示。

2．发挥部分用细线绳将一个重量为10g物体（可以用10g砝码代替），拴在小长尾金属夹的尾端上，小长尾金属夹与重物的总长度不小于50mm，并整体夹在图1所示风板对应位置上。

（1）预置风板控制角度（控制角度在45°～135°之间设定）。

由起点开始启动装置，控制风板达到预置角度，过渡过程时间不大于15s，控制角度误差不大于5°，在预置角度上的稳定停留时间5s，误差不大于1s，最后控制风板平稳停留在终点位置上；（2）在45°～135°范围内预置两个角度值（Φ1和Φ2）。

由终点开始启动装置，在15s内控制风板到达第一个预置角度上；然后到达第二个预置角度，在两个预置角度之间做4次摆动，摆动周期不大于5s，摆动幅角误差不大于5°，动作完成后风板平稳停留在起点位置上；（3）其他。

三、说明1. 给出的图1仅作参考，风板的外形尺寸要求为：高150mm×宽200mm，厚度和制作材料及风板支架的机械连接方式不做限定；风板上除安装风板转动轴、角度指示针和传感器外，不能安装其他任何装置；风机数量和控制风向方式可自行设计确定；可以设置风板起始位置、终点位置的限位装置，限定风板能在与水平线成30°~150°的夹角内摆动；2. 风板的运动状态，都要通过控制风机的风量来完成，不能受机械结构或其它外力的控制。

四旋翼飞行器设计考试试题及答案一、试题1. 请简要描述四旋翼飞行器的原理和工作原理。

2. 在四旋翼飞行器设计中，哪些因素会影响其飞行性能？请列举并解释至少三个因素。

3. 请说明四旋翼飞行器的控制系统中的传感器种类及其各自的功能。

4. 在四旋翼飞行器的设计中，重心的位置有何重要性？请解释。

5. 请简要描述四旋翼飞行器的自动驾驶技术，并列举至少两种常用的自动驾驶模式。

6. 在四旋翼飞行器设计中，如何选择合适的电池以提供持久的飞行时间？请阐述你的设计考虑。

二、答案1. 四旋翼飞行器是一种多旋翼飞行器，由四个螺旋桨和电机组成。

其工作原理是通过控制电机的转速和扭矩，通过改变每个电机的相对转速和扭矩来产生力矩和推力，从而实现悬停以及姿态控制。

2. 影响四旋翼飞行器飞行性能的因素包括但不限于：a. 重量与推力比：四旋翼飞行器的负载越大，需要的推力也越大，因此需要更强大的电机和电池才能提供足够的动力，影响其续航时间和飞行灵活性。

b. 气动特性：飞行器的设计需要考虑气动力学特性，如气动阻力和升力分布，以确保飞行器具有稳定的飞行性能和操控特性。

c. 控制系统：四旋翼飞行器的控制系统负责姿态控制和稳定控制，设计合理的控制算法和传感器选择能够影响飞行器的控制准确性和稳定性。

3. 四旋翼飞行器的控制系统主要依赖于以下传感器：a. 加速度计：用于检测飞行器的加速度和倾斜角度，为姿态控制提供数据支持。

b. 陀螺仪：用于检测飞行器的角速度和旋转角度，为姿态控制提供数据支持。

c. 气压计：用于测量飞行器的高度和气压，为高度控制和气压补偿提供数据支持。

d. GPS导航：用于提供飞行器的全球定位信息，使其能够实现准确定位和导航功能。

4. 重心的位置对四旋翼飞行器设计至关重要。

重心过高或过低都会影响飞行器的稳定性和操控性能。

如果重心过高，飞行器会变得不稳定，容易失去平衡；如果重心过低，飞行器会变得笨重且不敏感，操纵起来困难。

5. 四旋翼飞行器的自动驾驶技术包括但不限于：a. GPS导航自动驾驶：通过接收GPS信号，飞行器能够自动定位和导航，实现航线跟踪、航点飞行等功能。

2014年湖南省大学生电子设计竞赛（TI杯）评审结果序号所在学校学生姓名指导教师获奖等级1、A题：电容参数测量仪0 长沙理工大学陈建成、周锋、刘荣芳马钧、蔡灏特等奖1 南华大学叶璞、邹艳梅、龚攀君赵立宏、陈文光一等奖2 长沙理工大学郑广财、苏杭、刘三元马钧、樊绍胜一等奖3 长沙理工大学谢葵、骆要、黄昱马钧、张一斌一等奖4 湖南理工学院陈凯、王敏、陈柳成伍建辉、欧阳竟成一等奖5 湖南工程学院李兴旺、张娇娇、陈俊超胡瑛、肖鹏一等奖6 南华大学蔡拓、邹佩、窦志慧王超、朱卫华一等奖7 湖南大学黄汉韬、刘芳冰、钟源叶佳卓、王敏一等奖8 湖南大学胡宇翔、林钰登、白杨方璐、张海燕一等奖9 中南大学殷实、徐青山、涂胜利宋学瑞一等奖10 湖南理工学院张飞、陈绪敏、孟林潘理、陈松一等奖11 衡阳师范学院彭昶、何雪鹏、李丹罗昌由、王金江二等奖12 国防科技大学余孙全、梅锴、阴鹏关永峰、刘菊荣二等奖13 湖南科技大学刘红波、龚文杰、周程鸿曾照福、韦文祥二等奖14 湖南师范大学皮月庆李智尹芳玉汪鲁才、杨进宝二等奖15 湖南理工学院李昱明、邱兵兵、尹世强李宏民、陈松二等奖16 湖南工程学院廖将豪、彭子龙、游静李延平、曾志刚二等奖17 湖南科技大学张昱帆、邓晓宇、叶峰华谢素霞、吴伶锡二等奖18 南华大学王齐栋、田光权、陈晨曾铁军、赵立宏二等奖19 湖南科技学院莫稳福、袁迪、蒋继强李小武二等奖20 湖南科技大学吴建亭、黄启强、周检韦文祥、吴亮红二等奖21 衡阳师范学院谭传文、何梦豪、张银艳王文静、黄顺二等奖22 国防科技大学赵航、李璇、袁野刘菊荣、关永峰二等奖23 湘南学院张志童、李俊彪、程迅段凌飞、姚敏三等奖24 湖南科技学院李喻思杰、李祖平、蔡勇谭永宏、王志堂三等奖25 邵阳学院向彩华、邹陆华、高小伟李菲、余建坤三等奖26 湖南师范大学李武刚成宁湘银泽兰浩、杨进宝三等奖27 湖南师范大学周锦昊马坤曾利斌杨进宝、兰浩三等奖28 长沙理工大学张宽、何坤、张前程马钧、张一斌三等奖29 湖南商学院何志强、刘咏、彭锦阳倪文志、王莉三等奖30 湖南大学寇丽、骆云龙、王坤王绍源、王炼红三等奖31 湖南工程学院唐超龙、胡拚、李拔群曾志刚、郭照南三等奖32 长沙理工大学姜涛、李凌辉、廖加竞马钧、樊绍胜三等奖33 中南林业科技大学孙恺泽、刘雄超、宴海涛朱俊杰三等奖34 湖南科技大学黄嘉杰、戴超、邓旺宇曾福照、吴亮红优胜奖35 湖南科技大学郭石雷、卢泽、李声誉吴亮红、曾照福优胜奖36 湖南科技大学刘学兵、李虹、肖继伟詹杰、李志坚优胜奖37 国防科技大学赵飞鸿、李成鑫、赖格关永峰、陆珉优胜奖38 长沙理工大学王彬、黄健、白剑锋马钧、樊绍胜优胜奖39 湘潭大学田海波、廖少翔、卢世铭刘奇能、肖业伟优胜奖40 湖南工学院邓可忍、罗雪鹏、罗波王小虎、王韧优胜奖41 湖南师范大学吴永仁巢欢范春平杨进宝、兰浩优胜奖42 湘潭大学董召愿、胡淘尘、伍天意肖业伟、刘奇能优胜奖43 邵阳学院何欣华、莫宁、周文王少杰、许建明优胜奖44 湖南人文科技学院刘国文、李谟炜、周文成钟明生、侯周国优胜奖45 湖南科技学院朱忠造、龚继、黄鹏飞陈光辉优胜奖46 衡阳师范学院黄小飞、李芊芊、刘雄杰朱亚培、杨利容优胜奖47 湘潭大学刘为强、龙海柱、张伟胡洪波、吴亚联优胜奖48 邵阳学院范涛、阳泳、彭猛江世明、梁高卫优胜奖49 湖南工程学院余东升、许旺、何凯燕郭照南、李延平优胜奖50 湖南师范大学范艺馨邹文超卿勇杰邹孝、胡强优胜奖51 中南林业科技大学王淑良、王佩、黄阶周国雄优胜奖52 湘南学院熊春峰、尹珠辉、周加请黄建全、段凌飞优胜奖53 邵阳学院王世玉、王富强、王香英黄乘顺优胜奖54 怀化学院倪望龙、邓志明、蒲艳红肖景、杨恒玲优胜奖55 湖南工学院冯晓康、李辉、陈善平王韧、王勇刚优胜奖56 湖南工学院欧阳俊、张威、黄亚雄李祖林、伍麟珺优胜奖57 湖南大学李俊、赵远程、曹海涛周腊吾、朱青优胜奖58 长沙学院唐陶波、王辉、宋来峰张文希、谢明华优胜奖59 长沙学院李仕琪、孙捷敏、刘盼谢明华、张文希优胜奖2、B题：程控直流开关稳压电源1 长沙理工大学谢葵、骆要、黄昱马钧、张一斌一等奖2 中南大学李科浇、段超祥、范恒超罗桂娥一等奖3 南华大学邹亮亮、胡家斌、陈华秋曾铁军、赵立宏一等奖4 湖南第一师范学院罗斌肖维柱段四仟李新国、肖杰一等奖5 南华大学李世锋、张海江、韩霆李月华、陈文光一等奖6 湖南文理学院芙蓉学院刘佳、易鹏、易暄伍宗富、梅彬运一等奖7 湖南工业大学马溪遥、王斐、吴浪戴圣伟、聂辉一等奖8 湖南理工学院刘彪、廖斌、尚磊吴建辉、陈松二等奖9 南华大学施琪、陈熙、陈方方文杰、陈文光二等奖10 湖南城市学院姚洲、刘磊、刘博文谭跃、李稳国二等奖11 湖南理工学院彭佳豪、陈晶铭、张俊程望斌、陈松二等奖12 湖南理工学院赵海波、谢泽明、曹红英陈松、吴健辉二等奖13 湖南理工学院刘洋、董喜普、曾荣鑫粟向军、陈松二等奖14 湖南商学院文卓夫、李振斌、刘纪凤倪文志、王莉二等奖15 国防科技大学邹宇航、陈更辉、朱弘博廖灵志、周资伟二等奖16 吉首大学陈文琪、赵辰、李炜毅陈善荣、张榜英三等奖17 湖南工程学院李勇、刘精菁、赵龙武赵振兴、黄望军三等奖18 湖南工业大学刘明旗、谢云、彭伟强戴圣伟、谭会生三等奖19 湖南工业大学张培添、周俊、何武林易吉良、张江洪三等奖20 湖南城市学院田勇、李东、杨凡李稳国、蒋冬初三等奖21 湖南城市学院张建涛、李志平、刘羽鹏杨冰、李稳国三等奖22 湖南工业大学夏炜杰、蔡胜强、陈赛文刘国亮、唐吉三等奖23 南华大学钟小平、朱勇、张朝宏李月华、朱卫华三等奖24 湖南大学黄炜、主大宁、邓传洁温和、楚锋三等奖25 衡阳师范学院南岳学院刘俊、黄亭、袁少君谢宇希、刘洪波优胜奖26 衡阳师范学院刘一志、陶连明、贺彬黄顺、谭岳衡优胜奖27 衡阳师范学院南岳学院李湘滔、欧阳旭、唐峰唐建锋、王文静优胜奖28 湖南大学程颐、朱相军、范乃元全惠敏、马子骥优胜奖29 湖南工业大学周楚刚、刘阳、刘典伟于惠钧、肖满生优胜奖30 衡阳师范学院南岳学院欧伟、李响茂、黄爽黄顺、罗昌由优胜奖31 怀化学院何玲妮、蒋聂、曾庆龙朱俊标、舒君优胜奖3、C题：自动增益控制放大器1 中南大学张凡、黄武元、李芝浩罗桂娥一等奖2 长沙理工大学赵川、陈勇、尹雅君马钧、李鸿一等奖3 长沙理工大学陈建成、周锋、刘荣芳马钧、蔡灏一等奖4 长沙理工大学陈小龙、戴其城、崔文飞马钧、张一斌一等奖5 中南大学李建权、任士鑫、朱军楠彭卫韶一等奖6 湖南科技大学王仁超、王海成、王文栋曾照福、韦文祥一等奖7 湖南理工学院南湖学院唐江、江武、田培、胡文静、刘翔一等奖8 长沙理工大学谢葵、骆要、黄昱马钧、张一斌一等奖9 中南大学刘峰、刘宇卓、欧阳豪曹宏宇一等奖10 中南大学潘冬、赫玉莹、边疆宋学瑞一等奖11 湖南工业大学张永福、颜焕、张彤彤谭会生、宓茜二等奖12 长沙学院古铖、张爱明、史明政杨军、刘亮二等奖13 湖南文理学院汪大理、周双兴、刘远鹏王先春、胡惟文二等奖14 湖南科技大学刘朝伟、张浩、周奇峰曾照福、韦文祥二等奖15 怀化学院赵平、子锦福、任一多张涛、钱莹晶二等奖16 湖南师范大学刘秋香卢灵敏许石龙兰浩、汪鲁才二等奖17 中南大学卢军、刘金宝、蔡炳榕姜霞二等奖18 湖南工学院戴志威、陈义、杨潇雷军、王小虎二等奖19 邵阳学院谢良辉、周兴、舒文威许建明、王少杰二等奖20 衡阳师范学院谭平平、陈玉旭、朱孝亮王金江、谢宇希二等奖21 怀化学院申奥迪、严鸿昌、万思源李晓帆、宋庆恒三等奖22 湖南工业大学庞志望、张超、王亮钟春良、欧阳洪波三等奖23 怀化学院王浩、李顺安、唐文彬张涛、周妮三等奖24 南华大学陈俊宏、林永浩、陈新田陈文光、李月华三等奖25 湘潭大学刘平平、李明、王志伟肖业伟、刘奇能三等奖26 吉首大学陈文亮、刘永鑫、林协群胡力、曾庆力三等奖27 怀化学院乐鹏、彭灿灿、邓超杨恒玲、张涛三等奖28 城市学院刘军、彭依豪、刘凯李加升、邱飚三等奖29 湖南工程学院徐美珊、易思政、尹阿婷李延平、曾志刚三等奖30 衡阳师范学院刘敏、肖鹏飞、李胜刘洪波、唐建锋三等奖31 湖南农业大学王一凡、张栋、单伟强康江、罗亚辉三等奖32 湖南大学方冉、汪洋、陈汪勇唐求、谭阳红三等奖33 国防科技大学戴少奇、智帅峰、杨兴隆刘菊荣、韩韬优胜奖4、公开赛A题：四旋翼自主飞行器（A）1 湖南理工学院罗民、陆元桃、唐滔陈松、李宏民一等奖2 国防科技大学王思宇、刘轶、江城廖灵志、王建文二等奖3 湖南工程学院胡拼、李拔群、唐梓傑曾志刚、陈亚琼三等奖4 湖南大学黄玉俊、林国斌、张麟威周冰航、银翔三等奖5 湘潭大学王波、邝乐、常德肖业伟、刘奇能优胜奖6 中南大学李炜坤、薛喜辉、卞栋磊曹宏宇优胜奖7 湖南农业大学李荣伟、于强、赵辛茹康江、刘利方优胜奖5、公开赛B题：四旋翼自主飞行器（B）1 湖南理工学院杨陈民、聂敏航、李勇奇张敏、伍健辉一等奖2 长沙理工大学张洪龙、汪中原、吴静雯郑斌、马钧二等奖3 湖南大学杨洪、胡玉光、陈谢沅澧毛旭光、吴桂清三等奖4 湖南农业大学黄杰、单伟强、王鑫康江、李旭三等奖5 湖南人文科技学院刘国文、李谟炜、周文成侯周国、王善伟三等奖6 湖南文理学院奉强、聂庆春、黄轶伍宗富、王文虎优胜奖。

2014年TI杯大学生电子设计竞赛题A题：四旋翼飞行器1.任务设计制作一架能够自主飞行的四旋翼飞行器。

2.要求四旋翼飞行器能够完成以下飞行动作：（1）飞行器能够根据起飞前预置的指令起飞，飞离地面高度应超过30cm，飞行距离（水平）应超过60cm，然后飞行器应能平稳降落。

（30分）（2）飞行器能够根据指定（键盘设定）的飞行高度及降落地点（方向及距离）连续稳定地完成起飞、指定高度水平飞行、平稳降落等动作。

（20分）（3）飞行器能够根据起飞前预置的指令垂直起飞，起飞后能够在50cm以上高度平稳悬停5s以上，然后再平稳缓慢降落到起飞地点；起飞与降落地点水平距离不超过30cm。

（30分）（4）其他自主发挥设计的飞行动作。

（20分）（5）设计报告（20分）项目主要内容分数系统方案方案比较，方案描述 5设计与论证飞行器姿态测量方法飞行控制器控制方法与参数计算8测试测试方法与测试结果 5设计报告结构及规范性摘要，正文结构完整性、内容规范性 2小计203.说明（1）飞行器的姿态检测及飞行控制必须使用TIV A M4、C2000或MSP430等系列控制器。

（2）飞行器在完成每一项飞行动作期间不得以任何方式人为干预，如遥控等。

（3）飞行器的尺寸可自行选定。

（4）飞行方向以正北方向为0°、东北方向为45°、正东方向为90°等，以此类推；距离的单位为厘米（cm）。

（5）指定的降落地点是指降落地点距起飞地的水平距离及方向。

（6）平稳降落是指在降落过程中无明显的跌落、弹跳及着地后滑行等现象。

（7）能够完成要求（2）时，要求（1）可以免测。

（8）为确保安全，飞行器应在安全网中或在系留方式下工作（即以绳索将飞行器拴在地面固定物上）。

2014年TI 杯大学生电子设计竞赛题B 题：金属物体探测定位器4. 任务设计并制作一个可自主移动的金属物体探测定位器（以下简称探测器），可探测置于玻璃板下的金属物体并给出定位指示。

以赛促学以赛促教以赛促建以赛促学以赛促教以赛促建摘要：多年来物理与电工电子实验教学示范中心在组织参加各种实践技能竞赛方面积累了很多经验。

本文就如何通过组织学生参加实践技能大赛，从而提高学生的应用型能力培养，促进教师的课堂教学、专业建设及促进实验示范中心建设，探索示范中心建设途径等方面提出了建议。

关键词：实验教学；示范中心；实践技能；竞赛中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-932402-0217-02一、前言本科院校的人才培养大致可分为三类，即研究型人才、应用型人才和技能型人才。

研究型大学主要培养学术型人才，高职高专主要注重培养技能型人才，应用型本科院校主要培养技术型人才，即应用型人才【1】。

仲恺农业工程学院是广东省省属高校，在学校迎接国家教育部本科教学水平评价过程中，曾明确自身定位――培养应用型人才学校。

因此如何培养应用型人才是摆在我们面前的一个课题。

不少学校与专业提出了校内与校外学制的“3+X模式〞、“知识、能力与素质的三位一体模式〞、“产、学、研相结合模式〞等等应用型人才培养模式，在培养应用型人才方面积累了不少经验【2】。

也有高校从实践教学环节入手，探索实验教学示范中心建设对应用型人才培养的途径[3-4]。

相对一些省属二类本科院校在根底相对较弱、底子较薄的情况下，如何走出自己的建设实验教学示范中心的路子，是摆在我们面前的一个大问题。

本文准备从实验教学示范中心建设角度，总结与分析近几年物理与电工电子实验教学示范中心参加广东省各种实验技能大赛，以及全国各种技能设计创新大赛的经验与效果，以期对物理与电工电子实验教学示范中心建设有所启示。

二、“以赛促学、以赛促教、以赛促建〞强化实验教学示范中心建设1.以赛促学，培养学生学习兴趣。

物理与电工电子实验教学示范中心组织学生通过参加各种实践技能大赛，有效地促进了学生对专业的学习兴趣与动力。

以大学生电子设计大赛为例：全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一，是面向大学生的群众性科技活动。

2017年全国大学生电子设计竞赛试题设计报告四旋翼自主飞行器探测跟踪系统（C题）摘要：根据四旋翼飞行器飞行原理，首先根据设计方案采购了飞行器机体模型，选择合适的直流无刷电机作为系统动力装置，选取了功能强大且容易开发的微处理器、传感器和相关电子元器件，并做了大量的系统软硬件调试工作，最终完成了整体设计。

根据系统动力学模型设计控制算法，设计控制系统控制规律，主要包括两个控制回路姿态控制回路、位置控制回路。

在仿真软件平台上，进行控制算法验证及实验研究，优化飞行控制算法参数。

最后，设计实时性高的控制系统软件程序，进行相关实验调试工作，最终设计出能够实现一键飞行探测跟踪的四旋翼自主飞行器。

关键词：ATMEGA2560 瑞萨R5F523T5ADFM MPU6000陀螺仪超声传感器一、系统方案根据设计任务的要求，本系统包括飞行控制模块、驱动模块、飞行导航模块、测距模块等。

1、飞行控制模块的选择飞行控制模块是四旋翼自主飞行器的核心。

按照题目要求，飞行控制模块由ATMEGA2560处理器的开发板专门实现飞行控制算法。

为了实现自主飞行探测跟踪，必须要形成控制的闭环回路，必须要有检测和反馈系统状态的传感器，包括四旋翼的姿态、经纬度、航向、高度、空速、角速率等信号。

目前看来，国外普遍应用MEMS器件来获取姿态、高度、空速、经纬度等信息。

此外这中间还需要有A/D采样电路、信号调理电路对采集的电信号进行必要的转换和简单的滤波。

针对四旋翼飞行器，控制方法有PID控制、反步法、滑模控制等飞行控制算法，我们采用经典的PID控制算法。

2、驱动模块的选择方案一：采用普通直流电机。

普通直流电机有价格低廉、使用简单等优点，但其扭矩较小，可控性差，此系统要求控制精度高、速度快、且质量要小，所以直流电机一般不能满足要求。

方案二：采用无刷直流电机，其具有响应速度快、较大的启动转矩，从零转速至额定转速具备可提供定转矩的性能。

因系统精度较高，足够精确控制飞机的速度。

四旋翼无人机操作题库[单选]飞行器通电时间过长，执行以下动作的含义是什么：推上E 杆，按一次shift键，拉下E杆。

（）A、清空机载航点B、校准遥控器C、重新初始化D、强行启动[单选]通过遥控器的以下组合操作来调整标准双轴云台俯仰角度。

（）A、shift键↑+滚转指令←→B、shift键↑+俯仰指令↓↑C、shift键↑+航向指令←→D、shift键↑+油门指令↓↑[单选]通过遥控器的以下组合操作来调整标准双轴云台滚转角度（）A、shift键↑+滚转指令←→B、shift键↑+俯仰指令↓↑C、shift键↑+航向指令←→D、shift键↑+油门指令↓↑折扣手游网[单选]通过遥控器的以下组合来操作高清变焦摄像机的录制（）A、shift键↑+滚转指令→B、shift键↑+俯仰指令↓↑C、shift键↑+滚转指令←D、shift键↑+油门指令↓↑[单选]通过遥控器的以下组合来操作高清变焦摄像机的拍摄照片（）A、shift键↑+滚转指令→B、shift键↑+俯仰指令↓↑C、shift键↑+滚转指令←D、shift键↑+油门指令↓↑[单选]通过遥控器的以下组合操作来操作高清变焦摄像机的变焦（）A、shift键↑+滚转指令→B、shift键↑+俯仰指令↓↑C、shift键↑+滚转指令←D、shift键↑+油门指令↓↑[单选]通过遥控器的以下组合操作来操作高清变焦摄像机的对焦（）A、shift键↑+滚转指令←→B、shift键↑+俯仰指令↓↑C、shift键↑+航向指令←→D、shift键↑+油门指令↓↑[单选]如何切入自动驾驶模式。

（）A、shift键↑+photo↓B、shift键↑+waypoint键↑C、waypoint键↑D、shift键↑+waypoint键↓[单选]如何切入自动返航模式。

（）A、shift键↑+photo↓B、shift键↑+waypoint键↑C、waypoint键↑D、shift键↑+waypoint键↓。