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時(shí)間:2022-07-20 10:12:12
序論:寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇直升機(jī)技術(shù)論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
高昂的成本
2012年伊始,一名外籍男孩在張家口意外摔傷,首航直升機(jī)公司派出一架“小松鼠”直升機(jī)將其緊急轉(zhuǎn)運(yùn)至北京。直升機(jī)只飛行了不到40分鐘便將男孩送至醫(yī)院,如果乘坐地面交通,從張家口到北京即便不堵車也需要3個(gè)小時(shí)。北京999急救中心副院長(zhǎng)田振彪說:“地面運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)急救病人的風(fēng)險(xiǎn)是空中轉(zhuǎn)運(yùn)的8倍。直升機(jī)急救能在30分鐘的黃金搶救期讓病人得到救治,更能避免轉(zhuǎn)運(yùn)途中加重病情。”
這件事如果討論到此為止,可謂是一件喜事,普通大眾今后在偏遠(yuǎn)地區(qū)或醫(yī)療欠發(fā)達(dá)地區(qū)生病后,就醫(yī)將不再是棘手的難題。不過且慢,不為人知的是,這次轉(zhuǎn)運(yùn)的代價(jià)是每小時(shí)3萬元人民幣的轉(zhuǎn)運(yùn)費(fèi)用。如此高昂的飛行成本對(duì)于我國(guó)大多數(shù)工薪階層來說,可謂望塵莫及。這也不難理解為何我國(guó)城市民用直升機(jī)的發(fā)展如此緩慢,沒有消費(fèi),談何發(fā)展?
雖然目前已有保險(xiǎn)公司涉足空中急救保險(xiǎn),但在這類保險(xiǎn)普及之前,空中醫(yī)療救援仍然只是少數(shù)人專享的“特權(quán)”。況且,即便空中急救保險(xiǎn)已經(jīng)普及,也并非所有的急救病人都能動(dòng)用直升機(jī)。
自身的短板
這部分所涉及的問題其實(shí)正是整個(gè)通用航空領(lǐng)域面臨的幾大難題:空域受限、缺乏機(jī)場(chǎng)及起降點(diǎn)、油料供給匱乏、配套設(shè)施薄弱、常年低位徘徊造成的行業(yè)整體人才和技術(shù)儲(chǔ)備贏弱、稅收和財(cái)政補(bǔ)貼滯后等。除去這些行業(yè)的共性問題外,直升機(jī)在城市中發(fā)展面臨的自身遺留問題還包括市政規(guī)劃欠缺、軍民不分等問題。
談及城市規(guī)劃之前,讓我們先來看看巴西最大的經(jīng)濟(jì)城市、世界上直升機(jī)最多的城市——圣保羅。每到周末,至少有250架直升機(jī)從圣保羅飛往附近的海灘和公園度假。圣保羅市中有一座可起降120架直升機(jī)的大型直升機(jī)機(jī)場(chǎng),此外,圣保羅的直升機(jī)平臺(tái)遍地開花,平均每三座商業(yè)建筑中就有一座建有屋頂直升機(jī)平臺(tái),由于大多數(shù)高層建筑的屋頂都有直升機(jī)平臺(tái),因此很難統(tǒng)計(jì)出直升機(jī)平臺(tái)在這座城市中的準(zhǔn)確數(shù)量。
再看我國(guó),直升機(jī)平臺(tái)的數(shù)量同樣無法準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì),但是無法統(tǒng)計(jì)的原因并不是數(shù)量太多,而是數(shù)量太少且缺乏管理。直升機(jī)停機(jī)坪作為直升機(jī)在城市應(yīng)用中的基礎(chǔ)保障設(shè)施,城市管理部門或政府相關(guān)部門應(yīng)采取積極措施加以規(guī)劃籌措。然而,我國(guó)目前在這一領(lǐng)域仍屬空白。記者從北京市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院了解到,目前尚無任何涉及直升機(jī)停機(jī)坪的市政規(guī)劃,在整個(gè)規(guī)劃行業(yè)的期刊論文庫(kù)中,相關(guān)內(nèi)容幾乎為零。僅有幾篇關(guān)于直升機(jī)停機(jī)坪的論文還都停留在建筑設(shè)計(jì)層面。一言以蔽之,目前的城市規(guī)劃既沒有考慮過生產(chǎn)性的飛行需求,也沒有針對(duì)直升機(jī)起落和通航需要的配套設(shè)施進(jìn)行規(guī)劃。
另一方面,由于我國(guó)航空的發(fā)展始于軍用,因此我國(guó)航空產(chǎn)業(yè)和軍事自始自終都緊密地聯(lián)系在一起。我國(guó)自主生產(chǎn)的固定翼飛機(jī)和直升機(jī)都以軍用為主,雖然現(xiàn)在已經(jīng)有了以AC系列為代表的一批民用直升機(jī)型,但是距離西方國(guó)家的民用航空產(chǎn)品仍有不小的差距。在西方,民用直升機(jī)的數(shù)量是占據(jù)主導(dǎo)地位的。全球目前共擁有軍民用直升機(jī)6萬多架,其中民用直升機(jī)約3.4萬余架,占總數(shù)的57%。而且,西方直升機(jī)制造商大都可以根據(jù)客戶的要求,改裝或定制機(jī)型,國(guó)內(nèi)的制造商目前還達(dá)不到這一水平。此外,在空域管理,保障體系等方面我國(guó)目前都刻有深深的軍事烙印。
中國(guó)的經(jīng)濟(jì)正處在高速發(fā)展之中,保險(xiǎn)、基金業(yè)也日趨繁榮,可以肯定的是,阻礙我國(guó)城市直升機(jī)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)藩籬很快就會(huì)去除,如何解決行業(yè)自身的遺留問題才是未來發(fā)展的重中之重。
時(shí)機(jī)未到
直升機(jī)參與到城市發(fā)展建設(shè)中的益處頗多,普通百姓也能坐享其成,這自然是好事。因此,不難理解從專家學(xué)者到群眾百姓都在熱切盼望直升機(jī)飛進(jìn)城市,促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)。
然而,新生事物總歸是要經(jīng)歷一段發(fā)展過程的。在我國(guó),從第一架國(guó)產(chǎn)直升機(jī)起飛到今天不過短短的54年,而城市化的全面推進(jìn)更是1992~2000的事,到今天不過20年。再看直升機(jī)與城市發(fā)展結(jié)合最好的德國(guó),德國(guó)著名的女飛行員漢納·賴奇早在1937年就在柏林試飛了早期直升機(jī),而德國(guó)的城市化更早在19世紀(jì)下半葉便已發(fā)生。
【關(guān)鍵詞】ARM處理器 探測(cè)器 控制系統(tǒng)
1 概述
四旋翼飛行器也稱為四旋翼直升機(jī),是一種有4個(gè)螺旋槳且螺旋槳呈十字形交叉的飛行器。四旋翼直升機(jī),在國(guó)外又稱Quadrotor,4 rotors helicopter,F(xiàn)our-rotor,X4-flyer等等,是一種四個(gè)螺旋槳呈十字形交叉結(jié)構(gòu)并且具有四個(gè)螺旋槳的飛行器,相對(duì)的四旋翼分兩組,兩組的旋轉(zhuǎn)方向不同,具有相同的旋轉(zhuǎn)方向。與傳統(tǒng)的直升機(jī)不同,四旋翼直升機(jī)通過改變螺旋槳的速度來實(shí)現(xiàn)各種動(dòng)作(目前,也出現(xiàn)更加好的控制方式比改變電機(jī)轉(zhuǎn)速更靈活方便,可以改變螺距的四旋翼飛行器)。在大學(xué)里,我們對(duì)四旋翼直升機(jī)感興趣的大學(xué)生將數(shù)學(xué)算法運(yùn)用到機(jī)器當(dāng)中,創(chuàng)造出了極富智能的四旋翼直升機(jī), 旋翼式飛行器因其起飛和降落所需空間較少,在障礙物密集環(huán)境下的操控性較高,以及飛行器姿態(tài)保持能力較強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),在民用和軍事領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。其中,小型四旋翼飛行器是一種外形新穎,性能卓越的垂直起降旋翼式飛行器。對(duì)其的研究近年來日趨成熟,并為自動(dòng)控制,先進(jìn)傳感技術(shù)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)等諸多技術(shù)領(lǐng)域的融合研究提供了一個(gè)平臺(tái)。因此小型四旋翼飛行器控制系統(tǒng)具有很高的研究?jī)r(jià)值。
本設(shè)計(jì)以飛思卡爾公司的16位單片機(jī)MC9S12XS128為控制核心,利用陀螺儀傳感器(ENC-03)、加速度傳感器(MMA7260)來檢測(cè)飛行器空中姿態(tài),并利用NRF905射頻模塊來傳送控制數(shù)據(jù)。考慮到四旋翼飛行器飛行效率,控制系統(tǒng)使用無刷直流電機(jī)作為飛行器的執(zhí)行機(jī)構(gòu),同時(shí)針對(duì)無刷直流電機(jī)設(shè)計(jì)了相應(yīng)的電子調(diào)速器;控制策略采用的是經(jīng)典的PID算法,姿態(tài)檢測(cè)部分利用陀螺儀和加速度傳感器配合并通過軟件算法來實(shí)現(xiàn)。們的飛行器控制系統(tǒng)為達(dá)到有效控制欠驅(qū)動(dòng)的四旋翼飛行器,建立一個(gè)以ARM處理器為核心,以AVR處理器為輔助的控制平臺(tái)。針對(duì)四旋翼飛行器需要獲得飛行器的姿態(tài)和位置信號(hào)控制要求,本文采用慣性測(cè)量裝置和位置傳感器分別對(duì)姿態(tài)和位置測(cè)量。論文從系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理、機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、視頻傳輸系統(tǒng)等幾方面詳細(xì)的論述了四旋翼飛行器的制作過程和制作方法。并對(duì)四旋翼飛行器的研究現(xiàn)狀和應(yīng)用做了簡(jiǎn)單的闡述。最后通過建立的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的綜合實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了本文提出的方法的可行性和有效性,另外四旋翼飛行器在設(shè)計(jì)的PID控制器基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的飛行。
我們的飛行器控制系統(tǒng)為達(dá)到有效控制欠驅(qū)動(dòng)的四旋翼飛行器,建立一個(gè)以ARM處理器為核心,以AVR處理器為輔助的控制平臺(tái)。考慮到四旋翼飛行器飛行效率,本文針對(duì)無刷直流電機(jī)設(shè)計(jì)了相應(yīng)的電子調(diào)速器,使用無刷直流電機(jī)作為飛行器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。同時(shí),針對(duì)四旋翼飛行器需要獲得飛行器的姿態(tài)和位置信號(hào)控制要求,本文采用慣性測(cè)量裝置和位置傳感器分別對(duì)姿態(tài)和位置測(cè)量。項(xiàng)目圍繞飛行器控制系統(tǒng)開發(fā)展開,在ARM9飛行器控制板上根據(jù)四旋翼飛行器的結(jié)構(gòu)形式,研究出空中姿態(tài)的控制方法,采用動(dòng)力學(xué)分析飛行器原理。經(jīng)系統(tǒng)調(diào)試及飛行測(cè)試,證明開發(fā)的算法可行及開發(fā)的控制系統(tǒng)有優(yōu)秀的控制能力。通過C及C++編寫針對(duì)四旋翼飛行器的飛行姿態(tài)控制的上位機(jī)算法及軟件,來查看飛行器飛行狀態(tài),以便控制并多次調(diào)試控制,多次運(yùn)行及模擬;飛行器可以快速飛行,飛行器可以達(dá)到我們預(yù)期的飛行距離,遙控控制飛行方向,在空中可以勘測(cè)飛行路線,甚至飛行過程中可以進(jìn)行抓拍勘測(cè)及通過基于zigbee的數(shù)字通信,快速組網(wǎng),甚至實(shí)現(xiàn)GPS及圖像等數(shù)據(jù)的傳輸,通過中繼擴(kuò)大通信范圍等后期發(fā)展功能。在項(xiàng)目后期的試飛中完成了項(xiàng)目預(yù)訂的要求并體現(xiàn)出良好的隱蔽性及在復(fù)雜環(huán)境下完成任務(wù)的能力。
2 本次研究的特色
(1)采用arm處理器對(duì)視頻進(jìn)行采集,并且利用WIFI技術(shù)進(jìn)行傳輸。最后在博創(chuàng)S3C2410開發(fā)箱上進(jìn)行顯示。
(2)具體說明了自主研制的四旋翼飛行器機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法和主要機(jī)械結(jié)構(gòu)部件的安裝。
(3)控制算法是四旋翼飛行器的靈魂部分,本文采用陀螺儀數(shù)據(jù)和加速度傳感器數(shù)據(jù)相互融合的方式,嘗試用簡(jiǎn)單的算法去解決四旋翼飛行器控制系統(tǒng)的控制問題。經(jīng)過調(diào)試證明所采用的算法可以滿足四旋翼飛行器控制系統(tǒng)的要求。
(4)根據(jù)四旋翼飛行器的結(jié)構(gòu)形式,采用動(dòng)力學(xué)原理分析了四旋翼飛行器的實(shí)現(xiàn)原理和空中姿態(tài)的控制方法。
3 結(jié)論
本次設(shè)計(jì)主要圍繞自主研制的小型四旋翼飛行器控制系統(tǒng)展開。闡述了小型四旋翼飛行器實(shí)現(xiàn)原理分析,機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),硬件電路設(shè)計(jì),軟件算法設(shè)計(jì),系統(tǒng)調(diào)試,視頻傳輸?shù)攘蟛糠帧Mㄟ^實(shí)物的試飛調(diào)試表明,我們研制的小型四旋翼飛行器已達(dá)到了穩(wěn)定飛行的狀態(tài),并且可以進(jìn)行視頻的采集。如前所敘述的那樣,VTOL(垂直起降)系統(tǒng)a有著能夠完成對(duì)其他飛行器來說非常困難的或者不可能執(zhí)行的任務(wù)的特性(由于其良好的起飛降落性能以及能夠完成各種高難度飛行姿態(tài)的能力)。但是四旋翼系統(tǒng)自身是一個(gè)不穩(wěn)定系統(tǒng),極小的干擾(如風(fēng)力等)均可使其失去控制直致墜毀。本文中是通過多個(gè)傳感器(陀螺儀)隨時(shí)的測(cè)量機(jī)身的各個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)參量,然后經(jīng)過微型數(shù)字信號(hào)處理器(arm7)的處理運(yùn)算來輸出信號(hào)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)亩{(diào)整直升機(jī)的飛行姿態(tài),使其保持平衡或者以某一姿態(tài)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的。
經(jīng)系統(tǒng)調(diào)試及飛行測(cè)試,證明開發(fā)的算法可行及開發(fā)的控制系統(tǒng)有優(yōu)秀的控制能力。通過C及C++編寫針對(duì)四旋翼飛行器的飛行姿態(tài)控制的上位機(jī)算法及軟件,來查看飛行器飛行狀態(tài),以便控制并多次調(diào)試控制,多次運(yùn)行及模擬;飛行器可以快速飛行,飛行器可以達(dá)到我們預(yù)期的飛行距離,遙控控制飛行方向,在空中可以勘測(cè)飛行路線,甚至飛行過程中可以進(jìn)行抓拍勘測(cè)及通過基于zigbee的數(shù)字通信,快速組網(wǎng),甚至實(shí)現(xiàn)GPS及圖像等數(shù)據(jù)的傳輸,通過中繼擴(kuò)大通信范圍等后期發(fā)展功能。在項(xiàng)目后期的試飛中完成了項(xiàng)目預(yù)訂的要求并體現(xiàn)出良好的隱蔽性及在復(fù)雜環(huán)境下完成任務(wù)的能力。
(通訊作者:吳筱瀏)
做好高層建筑防火安全,需要注意兩個(gè)關(guān)鍵因素:①高效便捷的消防設(shè)計(jì)系統(tǒng)和消防構(gòu)造,并符合實(shí)際建筑物的特點(diǎn),對(duì)建筑及居民的消防安全具有重要的保護(hù)作用;②足夠數(shù)量的滅火器材,出現(xiàn)火災(zāi)事故時(shí)提取方便。這兩種因素也可以概括成基礎(chǔ)和應(yīng)用,只有將二者有機(jī)地結(jié)合在一起,才能達(dá)到建筑工程所預(yù)期的消防效果,從而確保高層建筑的消防和人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。
1、屋頂消防系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)
1.1 直升機(jī)停機(jī)坪設(shè)計(jì)
直升機(jī)停機(jī)坪是高層建筑空中營(yíng)救渠道,其設(shè)計(jì)不僅可以提高高層住宅建筑的整體美觀性和檔次性,同時(shí)還可以為火災(zāi)逃難人員拓展逃生通道。停機(jī)坪一般設(shè)計(jì)在屋頂俯視圖截面中心位置,平衡樓頂受力,在實(shí)際設(shè)計(jì)中,可以通過ANSYS 軟件解析屋頂實(shí)際受力情況,明確結(jié)構(gòu)支持力位置,停機(jī)坪要根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定要與避雷針等建筑物機(jī)房保持至少5m 的距離。環(huán)繞停機(jī)坪設(shè)置4 個(gè)消防水泵滅火系統(tǒng)和SOS救援箱,其中滅火系統(tǒng)中的水炮出水量要高于500L/min,以實(shí)現(xiàn)10min 內(nèi)高層建筑滅火要求,利用計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程技術(shù)將水炮與高層住宅建筑消防中心連接,實(shí)現(xiàn)對(duì)水炮消防設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。在直升機(jī)停機(jī)坪施工中,要選擇防火涂料防止火勢(shì)進(jìn)入停機(jī)坪范圍,選擇40mm 厚的混凝土,在屋頂結(jié)構(gòu)稱重范圍內(nèi),可將混凝土升級(jí)到100mm 后,以提高屋頂防火性。
1.2 高位消防水箱設(shè)計(jì)
在高位消防水箱設(shè)計(jì)中,水箱管路要保證其獨(dú)立性,主管和支管外置,以防止樓板間管路孔洞發(fā)生躥火現(xiàn)象,節(jié)省不必要的孔洞封堵工序。在高層住宅建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí),由于水箱本身具有極強(qiáng)的吸熱性,在火勢(shì)大到一定程度時(shí),屋頂消防水箱可起到抑制火勢(shì)的作用。消防水箱附近的溫度一般不會(huì)太高,在夏季可起到隔熱作用。在水箱頂部要設(shè)計(jì)斜頂,以達(dá)到防積雪的作用,同時(shí)設(shè)置外保溫層避免冬季結(jié)冰。高位消防水箱的位置要順風(fēng)勢(shì)迎風(fēng)設(shè)置,高位消防水箱周圍增設(shè)手動(dòng)消火栓,為避難人員提供避難空間,消火栓可與高位消防水箱連接,為消火栓提供必要水源。在設(shè)計(jì)高位消防水箱時(shí),動(dòng)壓靜壓與儲(chǔ)水量要符合工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),靜水壓力要保證報(bào)警閥門開關(guān)正常,動(dòng)水壓力促發(fā)閥門運(yùn)作后滿足全樓動(dòng)力供應(yīng),其儲(chǔ)水量要保持10min 擬定噴水強(qiáng)度中水量要求,其靜水壓力控制在785×103Pa,水柱高為82m,保證消防給水部件的完整度。為降低高位消防水箱內(nèi)部壓力,在低層消防栓中可添設(shè)銅制減壓孔板,以降低內(nèi)部壓強(qiáng),進(jìn)而保證高層住宅建筑屋頂高位消防水箱設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。
2、高層住宅建筑主體消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 消防電梯設(shè)計(jì)
在高層住宅建筑設(shè)計(jì)的過程中,設(shè)置消防電梯主要用于火災(zāi)安全疏散,消防電梯直接通向地下停車場(chǎng)全層,若地下發(fā)生火災(zāi),身處于地下停車場(chǎng)的住戶可以通過消防電梯離開火場(chǎng),有效提高高層住宅建筑的火災(zāi)救援程度。在日常生活中,消防電梯可以設(shè)置為殘疾人電梯,以提高建筑豎向交通能力。消防電梯數(shù)量設(shè)置要根據(jù)高層住宅建筑實(shí)際面積確定,每個(gè)消防分區(qū)要保證至少1 個(gè)消防電梯,1500m2 以內(nèi)的建筑面積設(shè)置1 個(gè)消防電梯,1500 ~ 4500m2 以內(nèi)建筑面積設(shè)置2 個(gè)消防電梯,高于4500m2建筑面積設(shè)置3 個(gè)消防電梯。在前室面積方面,根據(jù)高層住宅建筑特點(diǎn)和每層建筑面積而定,一般住宅建筑前室面積控制在4.5m2,若消防電梯與防煙樓梯合用前室時(shí),或者在消防電梯與客梯合用前室的情況下,由于前室人流量大,人員停留較多,要適當(dāng)增加面積,其面積可達(dá)到6 ~ 10m2。
2.2 自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)
高層住宅建筑自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)包含集中報(bào)警器、探測(cè)器以及區(qū)域報(bào)警器等部分構(gòu)成,建筑首層消防車道位置要建立消防控制中心,其內(nèi)部涉及到人工報(bào)警電話、報(bào)話機(jī)以及報(bào)警按鈕,以構(gòu)成建筑火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)機(jī)制。在進(jìn)行探測(cè)器安裝設(shè)計(jì)的過程中,工作指示燈要面朝工作人員的方向設(shè)置,以便于工作人員的觀察和檢測(cè),及時(shí)了解探測(cè)器的工作狀態(tài)。在自動(dòng)報(bào)警器施工過程中,要在建筑地面工程竣工后進(jìn)行施工布線。布管時(shí)要先清潔管內(nèi)與線槽內(nèi),以避免積水雜物影響線路的絕緣性;導(dǎo)線通常情況下要采取暗敷設(shè)的方式,若由于工程需要進(jìn)行明敷設(shè)時(shí),工作人員則要將導(dǎo)線封閉在金屬線槽內(nèi),并在線槽外部涂抹防火涂料,以保證導(dǎo)線的安全性,提高自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的有效性。安裝完成后,工作人員要對(duì)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試,感煙器加煙試驗(yàn),將煙槍接觸探頭,觀察探頭是否啟動(dòng)報(bào)警裝置,若啟動(dòng)報(bào)警后觀察報(bào)警信號(hào),核查探頭位置。
2.3 陽臺(tái)和防火隔離帶設(shè)計(jì)
在高層住宅建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí),玻璃幕墻縫隙很容易導(dǎo)致火災(zāi)豎向蔓延。采用新型防火幕墻玻璃,在發(fā)生火災(zāi)爆炸時(shí),其碎玻璃會(huì)粘在防火膠片上,盡量維持玻璃原狀。若在建筑施工中沒有設(shè)置玻璃幕墻,可設(shè)置1m 陽臺(tái),與防火隔離帶有效搭配,以達(dá)到高層住宅建筑消防功能。在進(jìn)行陽臺(tái)與防火隔離帶設(shè)計(jì)中,陽臺(tái)底部鋼筋厚度為1cm 時(shí),其陽臺(tái)耐火極限為0.9h;將其鋼筋厚度提升至2cm 時(shí),耐火極限為1.25h;當(dāng)陽臺(tái)底部鋼筋厚度達(dá)到3cm 時(shí),耐火極限為1.5h,而耐火極限1.5h 則為耐火等級(jí)建筑的耐火極限要求。陽臺(tái)屬于選調(diào)結(jié)構(gòu),其底部鋼筋最薄也可以達(dá)到6cm 左右,因此其耐火極限會(huì)比標(biāo)準(zhǔn)值1.5h 要高。通過以上分析,在進(jìn)行高層住宅建筑消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),可在窗口外部設(shè)置1m 陽臺(tái)板,采用非水平上揚(yáng)的設(shè)計(jì)方式,同時(shí)在外墻設(shè)置隔離帶,以實(shí)現(xiàn)火勢(shì)垂直蔓延的阻礙。把防火隔離帶與陽臺(tái)搭配,視作分支子系統(tǒng)合并使用。防火隔離帶水平長(zhǎng)度需環(huán)繞整層;垂直方向設(shè)置于建筑每層窗戶之間間隔空隙,高度盡量充滿窗間距,每層的下窗頂部增設(shè)寬度至少70cm 的混凝土水平挑檐板。[本文轉(zhuǎn)自WWw.dYLw. nEt 醫(yī)學(xué)論文]
李翔,男,漢族,1984年10月入伍,黨員,技術(shù)六級(jí)、研究生學(xué)歷、新華社記者、中國(guó)攝影家協(xié)會(huì)會(huì)員、新疆?dāng)z影家協(xié)會(huì)副主席、新疆新聞攝影家協(xié)會(huì)副主席、國(guó)家地理簽約攝影師。
2009年以來,足跡踏遍了新疆軍區(qū)所有的邊防連隊(duì),在全國(guó)及各省市報(bào)刊雜志等媒體發(fā)表作品20 000余幅,其中150余幅作品曾在全軍、全國(guó)組織的攝影比賽中獲獎(jiǎng),連續(xù)9年被《中國(guó)報(bào)》《畫報(bào)》聘請(qǐng)為優(yōu)秀特約記者,從1999年開始,利用直升機(jī)搶險(xiǎn)救災(zāi)、邊防巡邏等一切機(jī)會(huì),先后參加抗災(zāi)救災(zāi)、空地搜救等活動(dòng)三十余次。在航拍新疆的過程中,乘機(jī)1 460余架次,在空中航拍達(dá)2 600多個(gè)小時(shí),拍攝逾56萬張圖片,飛遍了新疆的大漠、雪山、河流,其中56趟上阿里,46趟上帕米爾高原,被業(yè)內(nèi)人士授予“航拍新疆第一人”“新聞快”“救災(zāi)專業(yè)戶”和“高原野牦牛”的贊譽(yù)。在軍地及全軍、全國(guó)攝影交流中發(fā)揮著主要作用。
獲獎(jiǎng)目錄:
《空地生命大救援》獲2010全國(guó)攝影藝術(shù)展覽記錄類金質(zhì)收藏作品,網(wǎng)絡(luò)人氣最高作品,人民攝影2010年度“金鏡頭”中國(guó)新聞攝影作品銅獎(jiǎng)
《五星紅旗飄揚(yáng)在異國(guó)天空》獲2010年度中國(guó)新聞攝影年賽銀獎(jiǎng)。玉樹地震后被中國(guó)文聯(lián)和中國(guó)攝影家協(xié)會(huì)授予“抗震救災(zāi)百名攝影家”
《科學(xué)發(fā)展的壯美畫卷》獲
2011年全國(guó)畫報(bào)論文專題綜合獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)
《生命至上》獲2012第24屆全國(guó)攝影藝術(shù)展覽銅質(zhì)收藏作品
《新疆昆侖山區(qū)空地生命大救援創(chuàng)歷史之最》獲
2013中國(guó)軍網(wǎng)攝影大賽年度一等獎(jiǎng)
《昆侖女神》獲第25屆全國(guó)攝影藝術(shù)展覽銅質(zhì)收藏作品
馬慶中攝影作品選
馬慶中,男,漢族,現(xiàn)年60歲。中國(guó)民俗攝影協(xié)會(huì)會(huì)士,新疆?dāng)z影家協(xié)會(huì)會(huì)員,烏魯木齊市攝影家協(xié)會(huì)理事,烏魯木齊職工攝影協(xié)會(huì)常務(wù)副主席,新疆老年攝影家學(xué)會(huì)理事。
巨型斜交網(wǎng)格;節(jié)點(diǎn)拉板;控制點(diǎn);基準(zhǔn)點(diǎn);
【中圖分類號(hào)】TU973+.13文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1673-8500(2013)04-0026-02
1工程概況
廣州珠江新城西塔位于珠江大道西,地面以上103層,高432m,其中1-3層為大廳,4-67層為辦公室,67以上為高級(jí)酒店及客房,最高處設(shè)有直升機(jī)平臺(tái),結(jié)構(gòu)體系為斜交網(wǎng)格柱外筒+內(nèi)框架加斜撐結(jié)構(gòu)。
該工程平面為中心對(duì)稱的圓角等邊三角形,立面為中間大上下小的紡錘形,外框筒采用大直徑厚壁鋼管斜交網(wǎng)格結(jié)構(gòu),內(nèi)灌混凝土,鋼管直徑從1800×50mm變化到700×20mm。外框筒斜交網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)區(qū)域左右相鄰鋼管通過與拉板相貫實(shí)現(xiàn)左右連接,拉板厚度由100mm變化到30mm,上下相鄰鋼管則通過與環(huán)板相貫實(shí)現(xiàn)上下連接,形成由節(jié)點(diǎn)和鋼管柱組成的斜交網(wǎng)格。
該工程結(jié)合其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜特點(diǎn),使用C++計(jì)算機(jī)語言和由AutoCAD提供的二次開發(fā)軟件包(即ObjectARX)作為開發(fā)工具,在普通PC機(jī)硬件平臺(tái)上開發(fā)了西塔鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)專用軟件。
2節(jié)點(diǎn)拉板定位原則優(yōu)化
3管口控制點(diǎn)定位原則優(yōu)化
根據(jù)圓管節(jié)點(diǎn)和鋼管柱的構(gòu)造特性,確定即滿足工廠加工制作需要、同時(shí)又能指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)安裝需求的控制點(diǎn)顯得尤其重要。
由于部分節(jié)點(diǎn)圓管間夾角較小,為避開耳板相互碰撞同時(shí)考慮運(yùn)輸超寬的制約因素,確定管口控制點(diǎn)的定位原則是:節(jié)點(diǎn)同標(biāo)高圓鋼管中心線組成平面與管點(diǎn)沿管口平面旋轉(zhuǎn)45°確定兩個(gè)控制點(diǎn),該兩個(gè)控制點(diǎn)連線沿管口平面經(jīng)圓心作垂線確定另外兩個(gè)管口控制點(diǎn);管口按相對(duì)坐標(biāo)系在工廠組裝平臺(tái)放置后,管口最外邊緣確定兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn),該兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)連線沿管口平面經(jīng)圓心作垂線確定另外兩個(gè)管口基準(zhǔn)點(diǎn)。
4圓管分段原則優(yōu)化
該工程外筒節(jié)點(diǎn)按沿節(jié)點(diǎn)豎向特定標(biāo)高進(jìn)行分段的,即存在節(jié)點(diǎn)雙環(huán)與鋼管分段位置相碰撞的情況,針對(duì)碰撞的具體情況可采取不一樣的處理方案,但以節(jié)點(diǎn)圓管豎向高度不能降低為原則:
(1)鋼管分段位置位于節(jié)點(diǎn)雙環(huán)外側(cè),此節(jié)點(diǎn)類型只需保證管口耳板與雙環(huán)板不相碰撞即可;
(2)鋼管分段位置正好處于雙環(huán)節(jié)點(diǎn)內(nèi),此節(jié)點(diǎn)類型則需將雙環(huán)節(jié)點(diǎn)分為四部分,該四部分作為零散構(gòu)件運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)高空組對(duì)連接。
5環(huán)板分塊原則優(yōu)化
6結(jié)語
在廣州珠江新城西塔鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)工作中,充分結(jié)合鋼構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工廠加工制作的工藝要求,運(yùn)用現(xiàn)代科技實(shí)現(xiàn)復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)工程深化設(shè)計(jì)智能化,通過參數(shù)設(shè)置可調(diào)整項(xiàng)目實(shí)施過程中的板件碰撞問題,突破了傳統(tǒng)鋼構(gòu)件加工制作工藝的定位思路,縮短了鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)的時(shí)間周期。該工程深化設(shè)計(jì)專用軟件系統(tǒng)為利用CAD軟件二次開發(fā)功能開發(fā)滿足特殊需要的專用深化設(shè)計(jì)軟件,對(duì)硬件系統(tǒng)要求不高,適應(yīng)性廣,操作性強(qiáng),是鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)中的一個(gè)豐碩成果,為以后類似工程的專用軟件開發(fā)起到很好的借鑒作用。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】四旋翼飛行器;模型;PID控制;MATLAB仿真
1.引言
四旋翼飛行器是一種體型較小、無人駕駛,能夠在空中實(shí)現(xiàn)自主飛行并能完成一些既定動(dòng)作及任務(wù)的飛行器,近年來四旋翼飛行器越來越受到國(guó)際的關(guān)注。國(guó)際上已將四旋翼飛行器應(yīng)用在軍用、民用等領(lǐng)域,都取得了不錯(cuò)的成就,但是國(guó)內(nèi)的研究相對(duì)較少,仍處于起步階段【1】。
研究四旋翼飛行器的首要任務(wù)就是研究它是如何飛行的,即進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。首先研究飛行器在空中如何受力飛行,如何根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速來控制飛行姿態(tài)。將飛行器在空中的幾種飛行姿態(tài)分析清楚這是研究四旋翼飛行器的首要任務(wù)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)四旋翼飛行器的有效控制,必須在準(zhǔn)確建立了各種飛行狀態(tài)下的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上。論文對(duì)飛行控制算法進(jìn)行了詳細(xì)的研究,分析和設(shè)計(jì)了角度和位置系統(tǒng)PID控制算法【2】,最后通過MATLAB仿真驗(yàn)證PID控制算法的可行性。
2.飛行器動(dòng)力學(xué)分析及建模
2.1 坐標(biāo)系的建立。四旋翼飛行器飛行參數(shù)必須在坐標(biāo)系下才能進(jìn)行描述。對(duì)行器來說常用的坐標(biāo)系有大地坐標(biāo)系和機(jī)體坐標(biāo)系。四旋翼飛行器的飛行參數(shù)主要是用來控制飛行器的穩(wěn)定飛行工作,因此選取適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系可以對(duì)此研究有很大的幫助。機(jī)體坐標(biāo)系是用來描述飛行器的飛行姿態(tài)的,而大地坐標(biāo)系是用來描述飛行器在飛行環(huán)境中的位置【3】。
2.2 飛行器飛行狀態(tài)。四旋翼飛行器在飛行空間中有6個(gè)自由度,飛行器的飛行運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為上升或下降、空中懸停、滾轉(zhuǎn)、俯仰、偏航這五種運(yùn)動(dòng)形式【4】。(1)上升或下降:要想實(shí)現(xiàn)四旋翼飛行器在垂直方向上的上升即同時(shí)增加四個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速即可。當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速增加時(shí),旋翼的轉(zhuǎn)速隨之增加,這樣飛行器的升力將大于重力即為F>mg,這樣飛行器就可以垂直上升了。(2)懸停狀態(tài):升力等于重力F=mg時(shí),飛行器在空中保持平衡,靜止在某一高度。(3)滾轉(zhuǎn)狀態(tài):機(jī)身的左旋翼轉(zhuǎn)速增加,同時(shí)右旋翼的轉(zhuǎn)速減小,其余旋翼的轉(zhuǎn)速保持不變,這樣機(jī)身將沿X軸方向傾斜,產(chǎn)生的傾斜角即為滾轉(zhuǎn)角。(4)俯仰狀態(tài):機(jī)身的前旋翼的轉(zhuǎn)速增加,或者后旋翼的轉(zhuǎn)速減小,其余旋翼的轉(zhuǎn)速保持不變,這樣機(jī)身將沿Y軸方向傾斜,產(chǎn)生的傾斜角即為俯仰角。(5)偏航狀態(tài):當(dāng)四旋翼飛行器的前后電機(jī)轉(zhuǎn)速同時(shí)增加,左右兩個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)速同時(shí)減小時(shí),飛行器就處于偏航狀態(tài)。
2.3 四旋翼飛行器的建模。在一般情況下,控制器的分析和設(shè)計(jì)都需要將實(shí)際的系統(tǒng)先抽象成數(shù)學(xué)模型,先在理論上對(duì)模型進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。用一些能夠盡量簡(jiǎn)單而全面的表達(dá)式來體現(xiàn)實(shí)際系統(tǒng)的各項(xiàng)性能,我們將在這個(gè)系統(tǒng)上面對(duì)控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析。四旋翼飛行器的建模工作主要分為兩個(gè)部分,第一部分是飛行器的力學(xué)建模,第二部分是飛行器的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模。
(1)飛行器力學(xué)建模【5】。四旋翼飛行器的力學(xué)建模主要是對(duì)旋翼、電機(jī)和機(jī)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模。旋翼受到的拉力為F=Kω2。電機(jī)屬于無刷電機(jī),本文研究的是KV900的無刷電機(jī),即電壓每升高1V,轉(zhuǎn)速增加900轉(zhuǎn)。機(jī)體構(gòu)架建模應(yīng)用四旋翼飛行器機(jī)體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算方法,飛行器繞X、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為:
(2.1)
繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為:
(2.2)
(2)飛行器的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模【6】
由牛頓第二定律可知,在大地坐標(biāo)系下X,Y,Z三個(gè)方向上的直線運(yùn)動(dòng)方程為:
(2.3)
分別為三個(gè)方向上的加速度,K1、K2、K3分別為三個(gè)方向的空氣阻力系數(shù),分別為三個(gè)方向上的速度,F(xiàn)x、Fy、Fz分別為三個(gè)方向所受到的升力,m為四旋翼飛行器的重量。假設(shè)以下控制量方程:
(2.4)
u1代表Z軸方向線運(yùn)動(dòng)的控制量,u2代表滾轉(zhuǎn)角與X軸方向線運(yùn)動(dòng)的控制量,u3代表俯仰角與Y軸方向線運(yùn)動(dòng)的控制量,u4代表偏航角的控制量。忽略空氣阻力,并將模型進(jìn)行化簡(jiǎn)后得到的非線性模型為:
(2.5)
最后將模型線性化處理,并進(jìn)行化簡(jiǎn)計(jì)算得到角度的傳遞函數(shù)為:,位置的傳遞函數(shù)為:。
3.控制算法仿真
目前世界上針對(duì)四旋翼飛行器項(xiàng)目姿態(tài)穩(wěn)定控制大部分都采用PID控制器。因此采用比較成熟PID控制方法作為本文的控制算法【7】。PID控制器是經(jīng)典控制理論中最具有代表性的控制算法,它在實(shí)際工程應(yīng)用中的有效性不可置疑。PID控制器包括了三個(gè)部分:比例、積分和微分。這三部分對(duì)系統(tǒng)的輸入和輸出的誤差作比例、積分和微分運(yùn)算,并將三項(xiàng)結(jié)果求和輸入給被控對(duì)象實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制。
3.1 普通PID控制算法仿真。PID控制算法可表示為:
(3.1)
e(k)為第k次采樣偏差,其中Tx為采樣時(shí)間。角度控制系統(tǒng)是飛行控制系統(tǒng)的基礎(chǔ),只有進(jìn)行角度的控制,飛行器才能穩(wěn)定飛行,在MATLAB中的Simulink搭建控制系統(tǒng),角度控制器PID參數(shù)為kp=2、ki=0.9、kd=1。角度控制器系統(tǒng)仿真如圖3.1所示。位置控制是在角度控制穩(wěn)定的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的,因此角度控制作為內(nèi)環(huán),位置控制器中的角度PID參數(shù)為kp=90、ki=11.4、kd=11,位置PID參數(shù)為kp=10、ki=1.2、kd=60。位置控制器系統(tǒng)仿真如圖3.2所示。
3.2 積分分離PID控制算法仿真。積分分離控制算法的基本思路是:當(dāng)被控量與設(shè)定值偏差較大時(shí),取消積分作用,以避免積分作用使系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低、超調(diào)量增大;當(dāng)被控量接近給定值時(shí),引入積分控制,以便消除靜差,提高控制精度。
用MATLAB軟件進(jìn)行仿真,角度控制器中角度PD控制器參數(shù)為:kp=90、kd=11,PID控制器參數(shù)為:kp=90、ki=11.4、kd=11;位移控制器中PD控制器參數(shù)為:kp=10、kd=60,PID控制器參數(shù)為:kp=10、ki=1.2、kd=60。如圖3.3、3.4所示。
普通PID位置控制系統(tǒng)與積分分離PID位置控制系統(tǒng)相比較后,我們可以看出,積分分離后的系統(tǒng)比普通系統(tǒng)更快的達(dá)到平衡穩(wěn)定狀態(tài),因此積分分離PID控制算法可以實(shí)現(xiàn)。
4.結(jié)論
本文先是對(duì)四旋翼飛行器進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析,分析了飛行器的受力情況和飛行器的五種飛行狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上完成了飛行器的力學(xué)建模和運(yùn)動(dòng)學(xué)建模,得到了飛行器的非線性模型。接著分析研究了采用PID控制算法進(jìn)行角度和位置控制,還研究了積分分離的PID控制算法。最后搭建了MATLAB/simulink仿真平臺(tái),驗(yàn)證了PID控制效果。
在后續(xù)的研究中,將深入討論空氣動(dòng)力學(xué)問題,建立更為精確的模型使之與實(shí)際環(huán)境更接近。同時(shí)在MATLAB/Simulink建立的控制系統(tǒng)中加入智能控制模塊,使四旋翼飛行器的角度控制更快速,更精確,更穩(wěn)定。
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作者簡(jiǎn)介
第一作者:蔣鈺,1990年生,女,漢族,2014年獲西南石油大學(xué)自動(dòng)化學(xué)士學(xué)位,現(xiàn)在西南石油大學(xué)控制工程專業(yè)攻讀碩士學(xué)位。研究方向是檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化儀表。
對(duì)達(dá)?芬奇而言,人的最高感官是視覺,因其具有準(zhǔn)確傳遞的功能。他由此形成“知視”的哲學(xué)。
達(dá)?芬奇生于1452年,是塞爾?皮埃羅―意大利佛羅倫薩一位成功律師兼地主的私生子。他母親是出身在佛羅倫薩的農(nóng)戶。達(dá)?芬奇在其父位于恩波利附近的芬奇老宅里長(zhǎng)大成人,得到正宗嫡子的待遇,并接受了閱讀、寫作和算數(shù)方面的教育。后來,他又研修了拉丁文、高等數(shù)學(xué)和幾何學(xué)。
年近16歲的時(shí)候,他的父親讓他師從維羅齊奧,在那里他學(xué)到了繪畫、雕塑和機(jī)械技藝。就在這段時(shí)間,他應(yīng)該遇到過郇山隱修會(huì)的另一位大師―波提切利,因?yàn)楹笳呤蔷S羅齊奧同期收納的學(xué)生。可能也在那時(shí),他從鄰街的畫室里學(xué)會(huì)了解剖。他在佛羅倫薩獨(dú)立工作到1481年,許多作品都完成于這個(gè)時(shí)期,包括那幅《麥琪的禮拜》。
1482年,他投效魯多維科?斯福扎,即綽號(hào)“摩爾人魯多維科”的米蘭公爵。在那里,他的宮廷職銜是“公爵的畫師和工程師”。斯福扎的摯友是雷尼?德安茹―又一位郇山隱修會(huì)的大師。達(dá)?芬奇在那里度過了17個(gè)年頭,直到魯多維科跌下權(quán)位。在作畫、雕塑和設(shè)計(jì)布置宮廷筵宴之外,他還是建筑、要塞和軍事項(xiàng)目的技術(shù)顧問,甚至做過水利和機(jī)械工程師。正是在這段時(shí)間,他最充分地發(fā)展了自己包羅萬象的天才。
這一期間,他完成了七幅油畫,包括丹?布朗提到的《巖間圣母》。這是一幅祭壇畫,展示于米蘭的圣弗朗西斯柯大教堂。畫在圣瑪利亞修道院墻上的輝煌之作《最后的晚餐》,也是這一時(shí)期畫的。
此后,達(dá)?芬奇開始發(fā)展他的“畫學(xué)”理念。他認(rèn)定,畫家利用他們卓越超凡的視覺功能,是生動(dòng)傳承知識(shí)的完美中介。想要理解《達(dá)?芬奇密碼》中達(dá)?芬奇的角色,這是特別關(guān)鍵的一點(diǎn)。達(dá)?芬奇不僅僅是創(chuàng)作了一幅漂亮壁畫《最后的晚餐》,而且用他的方法向我們講述了某樁重大無比的事件,經(jīng)過數(shù)百年傳到我們手中,任何能拿到他密碼的人都會(huì)知曉畫中的真義。在文圖并用的情形下,他將優(yōu)先使用圖畫。圖畫不用來表達(dá)文意,而文字的功用只是解釋圖畫。
1490~1495年間,他撰寫了有關(guān)繪畫與建筑的論文,以及機(jī)械基礎(chǔ)與人體解剖方面的書籍。他還繼續(xù)在各種科學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行研究。所做的每件事情,他都有詳細(xì)的文字和圖繪記錄,積累下的成千上萬頁筆記中有許多留存至今。
因?yàn)閼T用左手,“倒寫”對(duì)他來說并非太難。他的文本讀起來卻不容易,加上拼寫錯(cuò)誤和縮寫顯得更難。他的注解亦未始終遵循邏輯順序。他工作時(shí)使用“倒寫”,但與別人的往來信件表明,他的常規(guī)書寫也很流暢。達(dá)?芬奇的主要傳記作家塞爾基?布蘭雷查閱過他遺留下來的全部手稿,認(rèn)定他雙手、雙向均能書寫。
即使不成原因,也是其后果之一―左手寫字的人,“倒寫”不會(huì)造成墨跡玷污。當(dāng)然他可能有意密寫,不想讓別人竊知他的心意。除了保密的原因,這或許出自他對(duì)基督教不同凡響的觀念。正如丹?布朗所述,達(dá)?芬奇時(shí)代的左撇子使人聯(lián)想到“左道”和邪魔勢(shì)力。因此,左撇子在世人眼中遭到懷疑;想想當(dāng)年,像達(dá)?芬奇這樣公開此事的人應(yīng)屬罕見。他寫作是為了發(fā)表,在一幅解剖素描圖的邊角,他曾留言要他的追隨者們保證他的著作都能夠付印刊行。
1500年初,達(dá)?芬奇離開米蘭,經(jīng)威尼斯回到佛羅倫薩。那里的城邦議會(huì)向他咨詢,如何防御土耳其即將向弗留利發(fā)動(dòng)的攻擊。達(dá)?芬奇建議水淹這個(gè)地區(qū)。回到佛羅倫薩,他開始繪制《圣安娜陪伴的圣母子》和《拿線軸的圣母》的草圖。1503年達(dá)?芬奇離開佛羅倫薩,前往瓦倫提諾公爵西塞里?波基亞的麾下效力。這位王公是教皇亞歷山大六世的嫡親骨血,在當(dāng)時(shí)最令臣民震畏。他涉嫌謀殺自己的兄弟,而毫無疑問是他的罪行的是,他謀殺了他的姻兄比斯格里的阿方索公爵、他那臭名昭著的姐姐所嫁的第二任丈夫。達(dá)?芬奇對(duì)波基亞意醉神迷―當(dāng)時(shí)27歲的公爵只有達(dá)?芬奇一半年齡。
這段時(shí)間,達(dá)?芬奇參與制作城市規(guī)劃和區(qū)域地圖,他的方法奠定了現(xiàn)代地圖繪制學(xué)的基礎(chǔ)。1503年,他回到佛羅倫薩,規(guī)劃出一條自城區(qū)通往大海的運(yùn)河。這個(gè)計(jì)劃從未得到實(shí)施,但現(xiàn)在有條連接佛羅倫薩與海濱的高速公路,途徑和達(dá)?芬奇當(dāng)年提出的規(guī)劃恰相吻合。
1503~1506年,在佛羅倫薩五百圣賢堂繪制壁畫的達(dá)?芬奇,開始創(chuàng)作《蒙娜麗莎》。這幅畫尚未完成,他便應(yīng)法蘭西王的米蘭總督查爾斯?達(dá)昂布瓦之請(qǐng)回到米蘭。在米蘭的六年間,他一心從事建筑并王親貴胄般地領(lǐng)享400金幣的年俸。其間,他畫出了《巖間圣母》的第二變體。