陈家林 包谛 牛炯 陈震

摘要：为加强对学生创新思维和综合创新能力的培养，融合自动化专业理论与实践技能，培养学生综合运用专业知识进行系统设计的能力，构建了基于FPGA的四旋翼无人机综合教学实验平台。该平台的设计与搭建融合了嵌入式技术、控制理论、基础电、数据采集处理技术、计算机控制等多门课程。运用模块化设计，在一个平台上实现多种实验内容的自由组合和分解，为学生提供了新的仿真和实践平台，完成了一体化综合教学平台设计，培养了学生的创新实践能力。

关键词：无人机;教学;创新;一体化

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）39-0266-02

一、引言

无人机是一种体型较小、无人驾驶，能够在空中实现自主飞行并执行一定任务的飞行器。无人机与普通飞机相比，其结构简单、成本低，便于制造和维护。四旋翼无人机与普通无人机相比故障率低，并且在单位体积内能够产生更大的升力，适合在狭小的空间内执行任务。自主四旋翼无人机在远程侦察、监控、军事等领域具有巨大的优势。自动化专业现有的实验教学平台一般只侧重于对单一课程内容的实际操作，无法将所学知识作为整体在一个平台上集中应用，形成一个功能相对完整的自动控制系统。近年来随着无人机技术的不断发展，无人机开始应用于高校实验教学领域，使得自动化专业开始把无人机实验纳入各个高校的课程体系。上海交通大学以STM32系列ARM芯片作为主控芯片成功将四旋翼飛行器运用于实践教学，激发了学生的创新性思维，培养了学生对计算机控制和空气动力学的兴趣。……