[發(fā)明專利]一種螺旋槳無人機(jī)電動變槳距的方法及裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010231802.5
• 申請日: 2010-07-21
• 公開（公告）號: CN102336266A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林驊;黃靖;楊建良
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州貴航無人機(jī)有限責(zé)任公司
• 主分類號: B64C11/44
• 分類號: B64C11/44
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 劉楠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種螺旋槳無人機(jī)電動變槳距的方法及裝置，屬于無人機(jī)控制技術(shù)。

背景技術(shù)

目前尚無可供給無人飛機(jī)使用的螺旋槳變槳距機(jī)構(gòu)。針對研制新型無人飛機(jī)對螺旋槳可變槳距的需求，將手動控制變槳距機(jī)構(gòu)改進(jìn)為遙控控制，以滿足無人飛機(jī)上使用變槳距螺旋槳的特殊要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種螺旋槳無人機(jī)電動變槳距的方法及裝置，將手動控制變槳距機(jī)構(gòu)改進(jìn)為遙控控制，以數(shù)控化改造的方式實現(xiàn)無人飛機(jī)上使用電動變槳距螺旋槳的特殊要求。

本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的一種螺旋槳無人機(jī)電動變槳距的方法是采用開環(huán)控制；通過地面站發(fā)出遙控指令，飛機(jī)上的飛控計算機(jī)接收到遙控指令后發(fā)出控制信號，控制信號通過飛機(jī)上的螺旋槳控制盒控制螺旋槳驅(qū)動電機(jī)工作，通過螺旋槳驅(qū)動電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)角度改變螺旋槳槳葉角度，達(dá)到控制飛行狀態(tài)的目的。

前述螺旋槳無人機(jī)電動變槳距的方法中，所述開環(huán)控制是螺旋槳槳葉的角度變化信號不反饋給飛控計算機(jī)，飛控計算機(jī)只接受地面站發(fā)出的遙控指令。

前述螺旋槳無人機(jī)電動變槳距的方法中，所述螺旋槳槳葉從最小角度改變至最大角度或螺旋槳槳葉從最大角度改變至最小角度的時間為全行程工作時間，將全行程工作時間劃分成N個固定時間段進(jìn)行控制；每加電一次，只運行一個固定時間段，螺旋槳槳葉只能改變固定角度，通過加電次數(shù)確定當(dāng)前螺旋槳槳葉的角度。

前述螺旋槳無人機(jī)電動變槳距的方法中，所述全行程工作時間為10秒，每個固定時間段等于10/N秒。

前述螺旋槳無人機(jī)電動變槳距的方法中，所述加電采用點擊加電方式，每點擊一次只發(fā)出一個脈沖信號，脈沖信號的寬度等于固定時間段的時長10/N秒。

前述螺旋槳無人機(jī)電動變槳距的方法中，所述飛控計算機(jī)發(fā)出的控制信號為兩路控制信號；分別為①信號和②信號；兩路控制信號分別只輸出高電平或低電平，高電平為1，低電平為0；根據(jù)兩路控制信號的邏輯關(guān)系確定電機(jī)的工作狀態(tài)。

前述螺旋槳無人機(jī)電動變槳距的方法中，所述邏輯關(guān)系如下：當(dāng)①=0，②=1時，電機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)①=1，②=0時，電機(jī)反轉(zhuǎn)；當(dāng)①=1，②=1時，電機(jī)不轉(zhuǎn)。

前述螺旋槳無人機(jī)電動變槳距的方法中，所述螺旋槳控制盒采用繼電器通斷控制電路，避免復(fù)雜電路帶來的不穩(wěn)定性。

按照上述方法構(gòu)建的本發(fā)明的一種螺旋槳無人機(jī)電動變槳距的裝置，包括機(jī)上的飛控計算機(jī)和設(shè)在地上的地面站；飛控計算機(jī)與地面站無線連接，飛控計算機(jī)的控制端與螺旋槳控制盒的輸入端連接，螺旋槳控制盒的輸出端與螺旋槳控制電機(jī)連接。

前述裝置中，所述螺旋槳控制盒內(nèi)設(shè)有繼電器J1和繼電器J2，繼電器J1和繼電器J2的線圈分別與飛控計算機(jī)的兩個控制端連接，繼電器J1和繼電器J2的動觸點分別與螺旋槳控制電機(jī)連接，繼電器J1和繼電器J2的兩個靜觸點分別與12V電源和接地點連接。

由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用開環(huán)控制，避免飛機(jī)飛行過程中有可能出現(xiàn)的異常后造成動力不穩(wěn)定的情況，飛行控制人員依據(jù)飛行中發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速、飛行姿態(tài)、飛行速度以及飛行高度等發(fā)出遙調(diào)指令，選擇螺旋槳所需要的槳葉角，使地面飛行控制人員對飛行器的操作更為直接。控制螺旋槳槳葉角大小，以此發(fā)揮螺旋槳的最佳效率。

電路中采取兩個繼電器實現(xiàn)電路的開關(guān)功能，并在電路中增加可實現(xiàn)復(fù)位功能的斷路保護(hù)開關(guān)以保證在超調(diào)的狀態(tài)下電機(jī)的安全。

產(chǎn)品設(shè)計指標(biāo)

額定電壓:???27VDC；

電壓范圍:???按GJ②181-1986《飛機(jī)供電特性及對用電設(shè)備的要求》②類；

工作溫度：??-50℃～+50℃；

儲存溫度：??-45℃～+60℃；

相對濕度：(95±3)％；

振????動：?5～500Hz(正弦)，加速度7g；

工作高度：??≤8000m(無環(huán)控系統(tǒng))；

重????量：??≤1Kg；

控制電路輸入電流：?I①≤15m①；

外型尺寸（單位：毫米）：?83×61×50。

附圖說明