| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 主要符号对照表 | 第16-22页 |
| 第一章 绪论 | 第22-56页 |
| 1.1 研究背景和工程意义 | 第22-24页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第22-23页 |
| 1.1.2 工程意义 | 第23-24页 |
| 1.2 双翅目昆虫翅拍模型的研究概况 | 第24-28页 |
| 1.3 仿昆扑翼微飞行器的国内外研究近况 | 第28-35页 |
| 1.3.1 国外仿昆扑翼微飞行器的研究近况 | 第28-33页 |
| 1.3.2 国内仿昆扑翼微飞行器的研究概况 | 第33-35页 |
| 1.4 扑翼悬飞气动力、翅拍动力学和能耗最小化问题的研究近况 | 第35-52页 |
| 1.4.1 扑翼悬飞气动力分析模型的研究概况 | 第35-48页 |
| 1.4.2 扑翼悬飞翅拍动力学问题的研究现状 | 第48-50页 |
| 1.4.3 扑翼悬飞能耗最小时的参数优化问题的研究现状 | 第50-52页 |
| 1.5 研究目标和主要研究内容 | 第52-56页 |
| 1.5.1 研究目标 | 第52-53页 |
| 1.5.2 主要研究内容 | 第53-56页 |
| 第二章 扩展的准稳态气动和惯性力及力矩模型 | 第56-78页 |
| 2.1 扑翼形貌学参数化 | 第56-58页 |
| 2.1.1 翅膀形貌的描述 | 第56-58页 |
| 2.1.2 翅膀形貌的无量纲参数化 | 第58页 |
| 2.2 翅膀运动学 | 第58-60页 |
| 2.3 扩展的准稳态气动和惯性力及力矩模型 | 第60-73页 |
| 2.3.1 源自平动环量的气动力和气动力矩 | 第61-64页 |
| 2.3.2 源自转动环量的气动力和气动力矩 | 第64-65页 |
| 2.3.3 气动阻尼力矩 | 第65-67页 |
| 2.3.4 虚拟质量力和力矩 | 第67-69页 |
| 2.3.5 作用在翅平面上的总的法向气动力 | 第69-70页 |
| 2.3.6 翅平面固定坐标系下的合气动力矩 | 第70页 |
| 2.3.7 惯性力和力矩 | 第70-71页 |
| 2.3.8 翅平面固定坐标系下的气动和惯性力/力矩的数值预测 | 第71-73页 |
| 2.4 气动力和气动力矩模型的验证和生效 | 第73-75页 |
| 2.4.1 右翅翅根参考坐标系下的水平方向的力和垂直方向的力 | 第73-74页 |
| 2.4.2 右翅翅根参考坐标下的力矩 | 第74页 |
| 2.4.3 生效和验证 | 第74-75页 |
| 2.5 小结 | 第75-78页 |
| 第三章 仿昆扑翼微飞行器悬飞翅拍动力学分析 | 第78-100页 |
| 3.1 扩展的准稳态气动力和力矩模型的简化 | 第78-81页 |
| 3.1.1 翅平面固定参考坐标下的气动力 | 第78-79页 |
| 3.1.2 翅平面固定参考坐标下的气动力矩 | 第79-81页 |
| 3.1.3 右翅翅根参考坐标系下的力矩 | 第81页 |
| 3.2 悬飞翅拍动力学的建模 | 第81-84页 |
| 3.3 两自由度非线性翅拍ODEs的数值求解 | 第84-94页 |
| 3.3.1 分别对两个耦合的翅拍动力学方程的进行数值求解 | 第84-89页 |
| 3.3.2 两个耦合的翅拍动力学方程的耦合数值求解 | 第89-92页 |
| 3.3.3 俯仰角相对于拍打角相位的调节 | 第92-94页 |
| 3.4 翅膀被动俯仰运动的集总参数化扭簧模型 | 第94-98页 |
| 3.5 小结 | 第98-100页 |
| 第四章 扑翼悬飞能耗最小时翅膀形貌和运动参数的优化 | 第100-140页 |
| 4.1 扑翼形貌学参数化 | 第101-104页 |
| 4.1.1 翅膀形貌的描述 | 第101-102页 |
| 4.1.2 针对动态比例可缩放翅膀的无量纲参数化的描述 | 第102-104页 |
| 4.2 翅膀运动模式 | 第104-105页 |
| 4.3 针对动态比例缩放翅膀扩展的准稳态气动力和力矩模型 | 第105-112页 |
| 4.3.1 针对动态机械比例翅模型的平动气动力系数 | 第106-109页 |
| 4.3.2 翅平面固定坐标下的气动力和力矩 | 第109-111页 |
| 4.3.3 右侧翅根坐标系下的水平力和垂直力 | 第111-112页 |
| 4.3.4 右翅翅根参考坐标下的气动力矩 | 第112页 |
| 4.4 针对优化分析的功率密度模型 | 第112-114页 |
| 4.5 翅膀几何或和运动学参数优化 | 第114-137页 |
| 4.5.1 最优化问题的公式化 | 第114-116页 |
| 4.5.2 翅膀几何参数优化结果和灵敏度分析 | 第116-122页 |
| 4.5.3 翅膀运动学参数的优化和灵敏度分析 | 第122-127页 |
| 4.5.4 翅膀几何学和运动学参数的组合优化结果及灵敏度分析 | 第127-132页 |
| 4.5.5 果蝇悬飞时的初始数据与五类最优化结果的对比 | 第132-134页 |
| 4.5.6 最优化结果应用于扑翼微飞行器仿昆设计时需考虑的问题 | 第134-137页 |
| 4.6 预测FWMAV悬飞和低速前飞时的最大航程 | 第137页 |
| 4.7 小结 | 第137-140页 |
| 第五章 悬飞仿昆扑翼微飞行器的设计、制造和测试 | 第140-192页 |
| 5.1 压电驱动器的设计原理、制造工艺和测试 | 第141-168页 |
| 5.1.1 压电驱动器的设计原理 | 第141-146页 |
| 5.1.2 双晶片压电悬臂梁式驱动器的理论预测模型 | 第146-163页 |
| 5.1.3 压电驱动器的制造工艺 | 第163-167页 |
| 5.1.4 压电驱动器的性能指标测试 | 第167-168页 |
| 5.2 柔顺传动机构的设计和制造工艺 | 第168-180页 |
| 5.2.1 双翅目仿生翅拍机构 | 第169-173页 |
| 5.2.2 柔顺传动机构的运动学分析 | 第173-178页 |
| 5.2.3 柔顺传动机构的制造工艺 | 第178-180页 |
| 5.3 仿昆翅膀的设计和制造工艺 | 第180-183页 |
| 5.3.1 仿昆翅膀的设计 | 第180-181页 |
| 5.3.2 仿昆翅膀的制造工艺 | 第181-183页 |
| 5.4 压电驱动FWMAV的装配和振翅试验 | 第183-188页 |
| 5.4.1 三轴移动平台和悬飞攀升测试平台 | 第184-186页 |
| 5.4.2 FWMAV的实时振翅试验 | 第186-188页 |
| 5.5 小结 | 第188-192页 |
| 第六章 总结与展望 | 第192-202页 |
| 6.1 工作总结 | 第192-197页 |
| 6.2 主要创新点 | 第197-198页 |
| 6.3 研究展望 | 第198-202页 |
| 参考文献 | 第202-212页 |
| 致谢 | 第212-214页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及授权的软件著作权和专利 | 第214-218页 |
