摘要：为了使本科生形象地理解和掌握自动控制原理的理论知识,安全高效地完成多旋翼无人机飞行控制系统实验,设计了一套单自由度绕质心运动的双旋翼天平自制教学设备,实现了基于串级PID的天平自稳定控制。设备基于ARM架构的STM32单片机开发,可方便地开放源码给学生编制自己的控制律,并在双旋翼天平系统中进行验证。设备全部使用工业化设计,并提供了丰富的外部编程端口。

摘要：针对传统四旋翼飞行器为固定桨距变转速的控制方式,在实际教学中存在非线性、响应慢等问题,给学生完成控制实验带来困难。为达到更好的教学效果,设计与开发一个可变桨距四旋翼飞行器的姿态控制设备,实现了定转速变桨距的控制方式,并完成了基于串级PID的控制律设计与代码实现。设备搭载280级四旋翼,使用基于STM32单片机自行开发的飞行控制器,允许学生编程及嵌入自己的控制律。设备在自动控制专业本科生选修课中进行了应用,获得了理想的教学效果。

摘要：针对疫情期间居家开展大学物理实验教学,设计了基于传统转纽扣玩具的大学物理实验项目。利用光盘、纸壳、细线、磁铁等材料自制实验装置,用智能手机采集数据,采用磁学方法、结合短时傅里叶变换频谱分析手段测出转盘的实时转速。该实验还可以探索离心力和颜色组合等问题,提高了学生理论联系实际的能力。介绍了该实验项目的原理,并进行了实验内容与要求方面的教学设计。该实验项目对学生动手能力和数据分析能力都提出了新的要求,为探索实验室内外混合式物理实验教学新模式提供了参考案例。

摘要：四旋翼飞行器是一个热点研究对象,在自动控制原理教学中可起到良好的范例作用。为完成四旋翼飞行器的飞控系统教学,设计并开发了一种三自由度姿态控制自制教学设备,实现了基于串级PID的三通道线性叠加控制。设备基于STM32单片机开发,允许学生编制及嵌入自己的控制律程序,并加载在系统中进行实际验证。经过在本科生创新研修课中的推广使用,该设备获得了优良的教学效果。

摘要：为应对突发疫情给实验教学造成的困境,哈尔滨工业大学物理实验中心推出了以“真做实测,寓教于乐”为特色的系列居家DIY物理实验线上课程,探索了线上物理实验教学的新模式.本文介绍了面向全校工科专业的居家大学物理实验线上课程的教学设计、实施方案与教学效果,总结了居家物理实验教学经验,提出实验室内外、线上线下混合式教学内容的设计思路.