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矢志空天梦想,借力科创平台,潜心钻研终获最佳毕设


浏览: 发布时间:2020-06-16 12:59:39 作者:李世尧、彭琛、邹焕 来源:教务科

6月初,航空航天学院本科毕业设计的结题答辩如期举行,大四同学们在成电最后的时光里交上了自己最满意的答卷,其中,李世尧同学在彭琛副研究员的悉心指导下完成了《异构无人机模型鲁棒控制与姿态同步》的课题研究,最终以全院最高分的成绩荣获“校级优秀毕业论文”称号。他的研究聚焦欠驱动系统控制问题,创新地提出了一种基于快慢动态的分层控制策略,并将控制器拓展至异构多机协同场景,在实验中表现出了极佳的控制效果。丰硕的成果背后是他不懈的努力,自然也离不开学院的支持与培养。

人物简介:

李世尧,中共党员,航空航天学院探测制导与控制技术专业2016级本科生。

曾获航天奖学金一等奖、苏州工业园奖学金一等奖、优秀学生奖学金、校级优秀毕业论文等;荣获美国大学生数学建模竞赛Meritorious Winner奖、“挑战杯”课外科技作品竞赛省级一等奖、国家级三等奖;曾担任分团委副书记,参加第十四届共青团代表大会,被推荐为全校本科生中两名委员候选人之一;曾担任校会文艺部副部长,筹办校园歌手大赛等系列精品校园文化活动;此外,还荣获“合创汇”创新创业挑战赛二等奖、校级优秀团干、社会实践优秀个人、校级百佳志愿者等。

2019年他以优异的成绩获得推免保送资格,将在中山大学航空航天学院继续他的航空报国之梦。

课程毕设搭桥梁,名师助力研学梦

进入大学后李世尧一直对飞行器控制方面保持好奇与热情,大二的飞行控制系统课程让他打下了良好的理论基础;大三学年,学院开设的飞行控制系统实验课刚好让他有一次全面接触飞控领域的机会,也给予了他验证自己构思飞控算法的实践平台,李世尧说飞控实验课是那时候他最喜欢的课程之一。

李世尧和彭琛老师的相识也是在飞控实验课上,彭老师对飞控系统深入浅出的讲解,以及对同学们实验过程的耐心指导非常打动他,他也常跟彭老师交流自己对飞控实验的感想与理解。了解到李世尧对飞行器控制方面的兴趣,彭老师热情地邀请他加入实验室,他也积极地参与到一些与飞行器控制相关的研发项目中。看到实验室的师兄在三自由度直升机平台上验证控制算法,实现了很多特殊的机动轨迹,李世尧也对三自由度平台产生了极大的兴趣,决定将三自由度直升机平台的控制与协同作为他的毕业设计题目。

李世尧和彭老师讨论三自由度直升机的控制问题

现如今,高科技战争中所呈现的军事装备越来越向自动化、智能化、集群化的方向发展,无人机因其高灵活性、强隐蔽性等优势逐渐得到军工界青睐,而在无人机中欠驱动系统广泛存在,解决欠驱动系统控制问题对军用航空装备的发展至关重要。三自由度直升机平台具有强耦合、欠驱动等特点,是验证欠驱动控制算法的理想实验平台。状态的耦合关系较强且模型非线性严重,直接对直升机平台进行解耦与小扰动线性化会严重损失模型的准确性,经过对模型的深入研究,李世尧选择使用部分反馈线性化的方式设计控制律,结合模型特性提出了一种基于快慢动态的分层控制策略,并利用模型不确定性与干扰估计器提高系统鲁棒性。

实验的过程是非常坎坷的,由于平台硬件的局限性,电机的响应和编码器的测量均存在较大误差,在实验中他需要不断调试滤波器和控制补偿以适应硬件特性。在攻坚克难的阶段,他常工作到深夜,经常是最晚离开教研室的同学。功夫不负有心人,他的研究最终取得了丰硕的成果,对很多普遍欠驱动系统的控制设计都具有指导意义。在老师的悉心指导和个人的刻苦付出下,他成功地在自己的航空梦想之路上迈出了扎实的一大步。

鲲鹏万户强基础,科研育人促提升

能以全院最好成绩斩获“校级优秀毕业论文”荣誉,这与他大学四年来在科研实践方面的积累是分不开的。他的科研之旅从大一就开始了,当时航空航天学院学院针对本科优秀人才培养的重大需求,设立“鲲鹏计划-万户班”,致力于培养具有空天情怀、空天视野、空天报国精神的精英人才,当时的他看到万户班的招新通知,第一时间报名参加了面试,最终也顺利的成为鲲鹏万户班的一员。

  加入万户班后,学院积极引导同学们加入科研团队进行科研实践锻炼,同时也带队组织学生参与国际交流项目,这让李世尧在万户班的学习生活中不断培养科研能力,拓展学术视野,他也先后完成了两项大学生创新创业项目,其中一项还曾参评工程创新课程优秀作品并荣获第一名的好成绩。

参加挑战杯四川省赛

大三学年学院实施“科研育人”计划,鼓励同学们报名参加科创竞赛,培养学生的创新思维和赛场风范。受到学院的动员和支持,他先后参加了美国大学生数学建模竞赛和“挑战杯”课外科技学术作品竞赛,分别获得了国际二等奖和国家三等奖。在学院一系列的科创计划的引领下,李世尧打下了坚实的理论基础,具备了专业相关的科研素养,让他在毕设的课题研究中突飞猛进,也让他朝着航空报国的梦想更进一步。

居家毕设重质量,结题答辩“云上行”

受到新冠疫情的影响,李世尧无法及时返校开展毕业设计工作,在学院教务科的有序安排下,他的许多研讨与答辩也都采用“云端互动”的方式。由于无法返校,部分算法的实验验证无法如期进行,彭琛老师在得知这一情况后及时对任务规划作出调整,同时开展了有效的线上毕设指导。李世尧每周会制定工作计划,向彭老师详细地汇报研究进展。疫情期间只能在家继续毕设工作,但彭老师并没有降低标准,更加看重毕业设计的质量,坚持一丝不苟的科研态度。

中期检查与结题答辩也均采用“云”的形式,虽然老师们和同学们是通过网络进行互动,但在老师有序的组织和高效的沟通下,师生间做到了很好的配合。李世尧说,在这个特殊时期,老师们和同学们都秉持着“疫情之下不停学”的克难精神,坚持质量为本的原则,中期检查和结题答辩呈现出的是大家最满意的效果。

教师寄语

彭琛2020年,一场突如其来的疫情,让全世界都措手不及,也导致我们的学生本科毕设只有在家里完成。在此期间,我所指导的三位毕业生,表现出了极高的自觉性,按部就班按照之前的毕设计划逐步完成毕设内容。尤其值得提出的是,李世尧同学在放寒假之前就已经与课题组的研究生合作,提前完成了毕业设计的大部分研究内容和实验验证工作。从而,疫情期间在家也能从容不迫地完成毕设论文,并且还能抽出很多精力参与课题组其它课题的研究。三位同学在疫情期间的积极能动性非常值得鼓励和表扬,希望他们在以后的学习工作中,能够继续保持并发扬光大这些优点,取得更好的成绩。

  邹焕:同学们辛苦了这么多个月,紧张了这么多天的线上答辩终于结束了。虽然今年答辩形式的特殊,但是答辩过程中能感受到同学们在今年这个特殊疫情下与指导老师一起付出的努力保质保量地完成毕设,为自己大学四年生涯画上了满意的句号,祝贺大家!也希望同学们在将来不论是工作还是继续深造,未来的日子都继续加油,自强,自立,自信,自尊,自爱,前程似锦。



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