一、项目简介
此实习项目专门为计划申请自动控制、机电一体化、无人机、机器人、系统科学等交叉专业学科的学生所设计。学生将跟随导师一同工作，学习无人机建模知识、飞行控制相关控制理论及典型的控制算法设计，并利用 Matlab/simulink 搭建仿真环境，学习仿真环境下的控制系统整定与分析，实现无人机的姿态和轨迹跟踪控制。
本项目着重提升学生科学问题的提炼、技术方案的制定能力，培养科学思维，实习结束后，导师会根据学生表现出具推荐信。
二、实习内容
本项目名称是四旋翼无人机姿态和轨迹跟踪控制研究。
1. 无人机建模相关知识，包括无人机常用坐标系与坐标变换、飞行动力学、无人机运动学和动力学建模；
2. 自动控制相关理论知识，包括自动控制系统的基本组成和工作原理、PID控制算法的设计、自抗扰控制算法的设计；
3. 基于matlab/simulink的仿真控制系统搭建，包括matlab脚本文件与函数的编写、simulink工具箱的应用、S函数搭建动力学模型；
4. 控制系统的设计与参数整定，包括位置回路、姿态回路的PID、自抗扰控制参数的整定，考虑复杂飞行轨迹、系统存在不确定性等情况下的控制系统鲁棒增强设计。
三、师资背景
任职教师为知名研究所副研究员，主要研究方向为飞行控制理论与应用、先进机器人与无人机系统设计等，近几年主持国家和省部级课题近10项，申请及授权发明专利10项，以第一作者及通讯作者身份发表论文近20篇，其中包括IEEE Transactions on Industrial Electronics 等顶级期刊论文及IFAC ICONS优秀会议论文等。长期担任IEEE Transactions on Industrial Electronics、IET Control Theory & Applications、Asian Journal of Control等国际高水平期刊的审稿人。
四、招生对象及要求
计划申请自动控制、机电一体化、无人机、机器人、系统科学等相关专业的优秀本科生，有自动控制基础者更佳适宜，为了让学生可以更好的完成科研项目，项目组会以笔试和面试的形式对学生进行筛选。
五、行程安排
远程科研指导项目时长一个月，具体时间可根据学生需求以及项目进度进行安排。该项目优点在于对有足够长申请时间的学生而言，导师可以帮助学生更加深入、更加全面、更加系统地完成一项或几项专业领域科研任务，让学生亲身参与到整个科研项目开展的过程，体验解决科研难题的成就感，同时可以让学生了解到该领域背景及前沿动态等。
除了定期科研项目讨论课程之外，项目周期内学生可以随时向导师请教相关问题，得到导师的专业指导，让学生提前体验到一名研究人员真实的工作和生活状态。具体课程安排如下：
| 第一周 | 无人机建模理论学习：深入学习无人机建模相关的理论知识，包括：无人机常用坐标系与坐标变换、飞行动力学、无人机运动学和动力学建模，安排学生学习经典文献。周末和学生在线交流学习中存在的问题并给以解答。 |
| 第二周 | 自控控制理论学习：深入学习自动控制相关理论知识，包括自动控制系统的基本组成和工作原理、PID 控制算法的设计、自抗扰控制算法的设计，安排学生学习经典文献；周末和学生交流文献阅读中存在的问题并给以解答。 |
| 第三周 | 编程语言学习与实践：学习控制系统仿真研究所需的基本语言工具——matlab，包括其基本语法、脚本文件与函数的编写、simulink 工具箱的应用、S 函数搭建动力学模型，采用第一周建立的无人机模型搭建一个完整的无人机控制系统，包括位置控制回路、姿态控制回路，确保系统能正常工作；约定时间与学生交流搭建系统中遇到的问题并予以解答。 |
| 第四周 | 控制系统调试：基于前一周搭建的自动控制系统，采用 PID 控制算法设计控制器，整定控制参数以实现理想的无人机控制效果；对学有余力的学生，进一步指导设计自抗扰控制器，并对指令滤波、参数不确定性抑制等问题进行进阶研究；约定时间与学生交流控制系统整定中遇到的问题并予以解答。 |
六、报名方式
咨询电话：010-5795-2000
地址：北京市海淀区中关村丹棱街3号中国电子大厦B座15层
