针对小型化超声波电机应用前景,重点解决超声波电机驱动电路小型化难题,采用谐振升压驱动原理,完成超声波电机驱动器小型化。小型超声波电机驱动器应用谐振升压驱动技术和半桥逆变技术优化了驱动方案,减省了难以小型化的变压器,有效地缩减了驱动电路体积。从超声波电机等效电路建模与LC谐振电路分析出发,研究了驱动电路输出波形、最佳匹配电感的选取以及真实电感对驱动输出的影响,并借助Matlab/Simulink仿真平台分析了谐振升压输出波形。最后通过实验验证了谐振升压电路对柱状行波型超声波电机的驱动性能。实验结果表明,谐振升压驱动电路驱动器性能达标,且比传统变压器式驱动电路体积大幅降低。

在室内反恐作战中,单一运动方式的无人机无法适应复杂地形,易被击毁。针对这种问题,设计了一种可以在地面弹跳的小型无人飞行器——Scyther,给出了其组成、结构及设计参数,并详细阐述了主要的算法,分析了方案的实现途径。Scyther采用共轴双旋翼与跳跃无人机组合设计技术,在接近目标时共轴双旋翼从主体弹出并黏附于高处,其上搭载的摄像头提供监控视野。跳跃无人机通过动量轮控制自身姿态,基于改进蚁群算法进行自适应动态路径规划,并结合分布式情境感知算法使自身运动轨迹在敌方可视范围内难以预测,以此增大无人机靠近目标的概率。相比传统无人机,Scyther飞跳一体智能飞行器能够适应多种复杂地形,具有体积小、速度快、功耗小、机动性强、可远程操控等优点,既适用于单体作战,也可拓展为集群作战,对于室内反恐作战十分有利。此外,针对不同任务需求,Scyther还可装配多种战斗部,应用场景十分广泛。