臺灣博碩士論文加值系統

本研究設計與製作可使用於無人飛行載具之模組化高升力裝置，可提供無人載具在執行防災任務時的使用選擇，系統主要裝置於飛機機腹上，具備獨立的控制與致動裝置，也具有獨立電源供應，透過Arduino開發板與MPU-6050電子陀螺儀建立主動式姿態回饋系統，可即時依據飛機姿態自動調整高升力機翼的姿態角，以達到提供額外升力的目的，並使用5000 mAh的鋰電池讓系統可長時間的運作。設計時首先利用CATIA建立系統的機構外型與模擬內部各個子結構的作動情況，在實體機構的製作中使用巴沙木當作結構的核心以及機翼的製作，並在上下夾板的部分使用玻璃纖維加工，藉此增強結構強度，本研究使用市面上常見的塑膠扣件連結系統與無人飛行載具，結構外型透過煙流風洞實驗調整氣動力特性，降低系統的外型阻力。研究最後將進行地面測試，來驗證主動式及時姿態回饋系統的性能且提升UAV在救災時的實用性。

Present study designs and fabrication the modular high-lift device used for UAV when execute disaster task. Device was designed to construct on the belly of UAV and has individually control, actuator and power supply systems. The active attitude feedback system was developed by Arduino development broad and MPU-6050 electric gyro. It can automatically adjust attitude of high-lift wing based on the aircraft attitude variation to supply additional lift and a Li-Po battery was used for long time operation. Appearance was developed by CATIA and simulates actuation of all subsystems. The main structure and wing were made by balsa wood and strengthened by glass fiber. This work also used common commercial plastic fastener to connect to UAV and the aerodynamic properties were modified via the smoke flow wind tunnel experiments to reduce appearance drag. Finally, present system will be tested to confirm its practicability.

目次
致謝................................................................................................................................I
摘要...............................................................................................................................II
ABSTRACT.................................................................................................................III
目次.............................................................................................................................IV
表目錄.........................................................................................................................VI
圖目錄........................................................................................................................VII
符號說明.....................................................................................................................XI
第一章 簡介.................................................................................................................1
第一節 前言.............................................................................................................1
第二節 研究動機與目的.........................................................................................4
第三節 文獻回顧.....................................................................................................6
第四節 論文大綱.....................................................................................................9
第二章 空氣動力學基礎特性介紹...........................................................................10
第一節 升力與阻力之特性...................................................................................10
第二節 機翼種類與選用.......................................................................................15
第三節 高升力裝置之特性與類型.......................................................................18
第四節 高升力裝置與載台關聯性分析...............................................................19
第三章 主動式高升力裝置.......................................................................................20
第一節 載台與測試載具.......................................................................................21
第二節設計理念與系統發展歷程.........................................................................22
第三節 模型製作與測試.......................................................................................28
第四節 構型設定...................................................................................................42
第四章 系統測試.......................................................................................................43
第一節 裝置方式與機電整合...............................................................................43
第二節 使用時機探討與測試方式.......................................................................46
第三節 地面反應測試...........................................................................................48
第四節 檢討與改進...............................................................................................51
第五章 結論...............................................................................................................53
第一節 結果討論. .................................................................................................53
第二節 未來建議工作...........................................................................................55
參考文獻.....................................................................................................................58
附錄一、蒲氏風力級數表.........................................................................................62
附錄二、姿態控制程式碼.........................................................................................63

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