【JBE封面故事 | 扑翼飞行器在内部和外部扰动下的主动抗扰高度控制与更细致的扰动测量】More Detailed Disturbance Measurement and Active Disturbance Rejection Altitude Control for a Flapping Wing Robot under Internal and External Disturbances https://t.cn/A6oTMEGK
自然界中的蜂鸟在许多极端的环境下依然能保持稳定飞行和高度控制，这得益于其所具备的多维度感知能力以及出色的主动控制策略。为了进一步探索这高超飞行技巧背后的秘密，如何使小尺度下的仿生扑翼飞行器具备多维度感知能力和抗扰能力的成为了一个挑战。
在本期《仿生工程学报》中，微米纳米加工技术国家级重点实验室（上海交通大学）的智能无人微系统研究团队研发了无尾微型扑翼飞行器的轻量化的三维速度机载感知系统和主动抗扰能力的控制技术。通过建立的刚体动力学模型以及所感知的相对运动速度，可以实时量化飞行器相对运动所引起的风扰大小。对于其余的总扰动，研究团队提出了一种自抗扰控制器来估计和抑制这些干扰。以飞行器的高度控制为例，通过与传统PID控制器的比较，上述综合方法展现了更好的控制精度，以及超调和扰动的抑制能力。
结果表明：在有内部未建模动态的悬停飞行实验中，高度控制的均方根误差仅为2.53 cm。在装载不同的载荷重量悬飞过程中，飞行器的上升轨迹保持惊人的一致。在有外部风扰的前向飞行实验中，高度控制的均方根误差仅为2.78 cm。当飞行器飞越一个引入外部突变扰动的台阶时，最大超调量仅为PID控制器控制的一半。
封面图片展示了受自然界中蜂鸟启发的无尾微型扑翼飞行器整体设计思路，该方法有望为在有扰动环境中的微型扑翼飞行器提供一个新的设计与控制思路。
【通讯作者】张卫平，工学博士，上海交通大学电子信息与电气工程学院教授，博士生导师，微米纳米加工技术国家级重点实验室副主任，中国微米纳米技术学会珀金优秀科学家，全国微机电技术标准化技术委员会委员，惯性仪表与元件专业委员会委员，上海市惯性技术学会理事，入选教育部新世纪优秀人才支持计划、上海市人才发展资金支持计划、上海交通大学晨星优秀青年学者奖励计划，国家技术发明奖获得者。长期从事智能无人微系统、仿生微机器人、微机电系统（MEMS）、微惯性技术、模拟数字混合嵌入式控制检测技术的研究。教师主页：https://t.cn/A6oTMEGC
自然界中的蜂鸟在许多极端的环境下依然能保持稳定飞行和高度控制，这得益于其所具备的多维度感知能力以及出色的主动控制策略。为了进一步探索这高超飞行技巧背后的秘密，如何使小尺度下的仿生扑翼飞行器具备多维度感知能力和抗扰能力的成为了一个挑战。
在本期《仿生工程学报》中，微米纳米加工技术国家级重点实验室（上海交通大学）的智能无人微系统研究团队研发了无尾微型扑翼飞行器的轻量化的三维速度机载感知系统和主动抗扰能力的控制技术。通过建立的刚体动力学模型以及所感知的相对运动速度，可以实时量化飞行器相对运动所引起的风扰大小。对于其余的总扰动，研究团队提出了一种自抗扰控制器来估计和抑制这些干扰。以飞行器的高度控制为例，通过与传统PID控制器的比较，上述综合方法展现了更好的控制精度，以及超调和扰动的抑制能力。
结果表明：在有内部未建模动态的悬停飞行实验中，高度控制的均方根误差仅为2.53 cm。在装载不同的载荷重量悬飞过程中，飞行器的上升轨迹保持惊人的一致。在有外部风扰的前向飞行实验中，高度控制的均方根误差仅为2.78 cm。当飞行器飞越一个引入外部突变扰动的台阶时，最大超调量仅为PID控制器控制的一半。
封面图片展示了受自然界中蜂鸟启发的无尾微型扑翼飞行器整体设计思路，该方法有望为在有扰动环境中的微型扑翼飞行器提供一个新的设计与控制思路。
【通讯作者】张卫平，工学博士，上海交通大学电子信息与电气工程学院教授，博士生导师，微米纳米加工技术国家级重点实验室副主任，中国微米纳米技术学会珀金优秀科学家，全国微机电技术标准化技术委员会委员，惯性仪表与元件专业委员会委员，上海市惯性技术学会理事，入选教育部新世纪优秀人才支持计划、上海市人才发展资金支持计划、上海交通大学晨星优秀青年学者奖励计划，国家技术发明奖获得者。长期从事智能无人微系统、仿生微机器人、微机电系统（MEMS）、微惯性技术、模拟数字混合嵌入式控制检测技术的研究。教师主页：https://t.cn/A6oTMEGC
回家
——《红叶之约》（11）
四川之行，“红叶之约”今天就要告一段落，上午从都江堰开车到成都双流机场还车，下午从成都返深，回家。
来回十一天的红叶之旅很是美好，第一天最紧凑，早上从深圳飞到成都，中午在双流机场提车，然后直接开到南江县，天黑之前住下，一个顺利且完美的开始。接下来几天的光雾山米仓山、十八月潭的红叶之约亦是一步一景，美不胜收。万山红遍，层林尽染的盛装邀约，当真不负我千里迢迢而来。
巴中恩阳古镇虽只是途中小憩，其古朴的气息还是粘住了我步幅，漫步古镇吃喝玩乐不亦乐乎。
绕行遂宁是不得已的选择，却又是：一切都是最好的安排。遂宁的好遂宁的美正如它的名字这般，顺遂安宁！在这里听观音三姐妹故事，第一次知道观音还有两个姐姐。在这里赏宋龙泉青瓷，这些精美的龙泉宋代青瓷，让人大开眼界，许多造型我在龙泉也没见过。在这里享世外桃源之安详，在圣莲湖上住了两晚，深切感受到遂宁的宁静与祥和，就连秋日残荷都别有韵味，依然高洁。
都江堰作为过渡也还不错，旧地重游，勾起了许多回忆，尤其是重走松茂古道，别有一番韵味，西街和古灌县城旧颜新妆，一副小资模样，与古老的都江堰、玉垒关、二王庙交相辉映，相得益彰。
今终于要踏上归途，早餐特意点了一碗红油牛肉面，麻辣鲜香，地道川味，算是为此行做别。回深后恐难以吃到这么好的味道。这次四川行，不单有秋色红叶青瓷古观山水人文之美，更有美食饱腹，唇齿留香的美好。尤其是四川的防疫管理的人性化，核酸采集的便捷和“天府通”的防疫资讯的全省通，便利高效省时省事，更是温暖了在途行走的我们。川人大多都很友好，淳朴，乐天知命。采耳、喝茶、火锅，最四川。
中午12:30许到达成都双流机场还车，搭下午3:30国航航班回深。感觉双流机场有点老旧，设施落后。安检时行李居然没有滚动装置，要工作人员或旅客自己往前推，费力费时，这在国内机场已是少见。
晚6点前顺利到达深圳，到底是国航的机师，飞行水平高，起降都非常稳，其实成都和深圳今天的天气都不太好，这么平稳的起降可见飞行员的专业水准。
在外旅行，游山玩水，陌生的环境，新鲜的美食，总能刺激视觉与味蕾，使人身心愉悦。家有家的好，熟悉舒适的生活环境，让人放松。所以总是愿意在出行和回家间返转，因而有了生活的美好期盼与回想。
——《红叶之约》（11）
四川之行，“红叶之约”今天就要告一段落，上午从都江堰开车到成都双流机场还车，下午从成都返深，回家。
来回十一天的红叶之旅很是美好，第一天最紧凑，早上从深圳飞到成都，中午在双流机场提车，然后直接开到南江县，天黑之前住下，一个顺利且完美的开始。接下来几天的光雾山米仓山、十八月潭的红叶之约亦是一步一景，美不胜收。万山红遍，层林尽染的盛装邀约，当真不负我千里迢迢而来。
巴中恩阳古镇虽只是途中小憩，其古朴的气息还是粘住了我步幅，漫步古镇吃喝玩乐不亦乐乎。
绕行遂宁是不得已的选择，却又是：一切都是最好的安排。遂宁的好遂宁的美正如它的名字这般，顺遂安宁！在这里听观音三姐妹故事，第一次知道观音还有两个姐姐。在这里赏宋龙泉青瓷，这些精美的龙泉宋代青瓷，让人大开眼界，许多造型我在龙泉也没见过。在这里享世外桃源之安详，在圣莲湖上住了两晚，深切感受到遂宁的宁静与祥和，就连秋日残荷都别有韵味，依然高洁。
都江堰作为过渡也还不错，旧地重游，勾起了许多回忆，尤其是重走松茂古道，别有一番韵味，西街和古灌县城旧颜新妆，一副小资模样，与古老的都江堰、玉垒关、二王庙交相辉映，相得益彰。
今终于要踏上归途，早餐特意点了一碗红油牛肉面，麻辣鲜香，地道川味，算是为此行做别。回深后恐难以吃到这么好的味道。这次四川行，不单有秋色红叶青瓷古观山水人文之美，更有美食饱腹，唇齿留香的美好。尤其是四川的防疫管理的人性化，核酸采集的便捷和“天府通”的防疫资讯的全省通，便利高效省时省事，更是温暖了在途行走的我们。川人大多都很友好，淳朴，乐天知命。采耳、喝茶、火锅，最四川。
中午12:30许到达成都双流机场还车，搭下午3:30国航航班回深。感觉双流机场有点老旧，设施落后。安检时行李居然没有滚动装置，要工作人员或旅客自己往前推，费力费时，这在国内机场已是少见。
晚6点前顺利到达深圳，到底是国航的机师，飞行水平高，起降都非常稳，其实成都和深圳今天的天气都不太好，这么平稳的起降可见飞行员的专业水准。
在外旅行，游山玩水，陌生的环境，新鲜的美食，总能刺激视觉与味蕾，使人身心愉悦。家有家的好，熟悉舒适的生活环境，让人放松。所以总是愿意在出行和回家间返转，因而有了生活的美好期盼与回想。
国航在杭州的航班运行已经整体从T1航站楼转场至T4航站楼，各项运行服务保障措施均已落实到位，并派出“国航志愿者”守候在T1航站楼内为转场初期走错的旅客提供引导和咨询服务。作为杭州2022年第19届亚运会重要基础配套项目，国航在T4航站楼共设立了三处休息室，总面积超过2000平方米，通过不断完善运行和保障流程，国航为您提供更加智慧、更加舒适的出行体验。#飞享国航# #人人爱飞行# #专业民航人#
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