第36卷第4期宁波工程学院学报Vol.36No.4
2024年12月JOURNALOFNINGBOUNIVERSITYOFTECHNOLOGYDec.2024
D0I:10.3969/j.issn.1008-7109.2024.04.018
四旋翼飞行器最优控制实验教学设计
吴冬梅
（南京邮电大学自动化学院、人工智能学院，江苏南京210023）
摘要：为解决工科专业课程中实验教学与工程实际应用脱节、实验设计缺乏系统性与完整性等问题，以某高校自动化
专业核心课程“现代控制理论”为例，立足新工科背景下的人才培养模式，设计了基于四旋翼飞行器的最优控制实验。实
验以四旋翼飞行器系统为背景，涵盖系统建模、系统分析与系统综合设计等方面内容。该实验项目的设计与实施，能够锻
炼学生利用控制理论解决复杂工程问题能力，提高学生实践创新能力，为培养高素质新工科人才奠定基础。
关键词：现代控制理论；四旋翼飞行器；实验教学；线性二次调节器（linearquadraticregulator，LQR）；实践创新能力
中图分类号：TP273文献标志码：A
DesignofExperimentalTeachingofOptimalControlforQuadrotorAircraft
WUDongmei
(SchoolofAutomationandArtificialIntelligence,NanjingUniversityofPostsand
Telecommunications,Nanjing210023,China)
Abstracts:Inordertosolvetheproblemsofthedisjunctionbetweenexperimentalteachingand
practicalengineeringapplicationandthelackofsystematizationandintegrityintheexperimental
design,thepaper,takingtheautomationcorecourseof“ModernControlTheoryasanexample
andbasedonthetalentcultivationmodeinthecontextofnewengineering,designsanoptimal
controlexperimentbasedonquadrotoraircraft.Theexperimentisbasedonthequadrotoraircraft
systemandcoverssystemmodeling,systemanalysis,andsystemcomprehensivedesign.Thedesign
andimplementationoftheexperimentprojectwillimprovethestudentsabilitytousecontrol
theorytosolvecomplexengineeringproblems,improvetheirpracticalandinnovativeabilities,and
furtherlaythefoundationforcultivatingqualityofnewengineeringtalents.
Keywords:moderncontroltheory;quadrotoraircraft;experimentalteaching;linearquadratic
regulator;practicalinnovationability
收稿日期：2023-10-19