[發明專利]動態地控制遙控飛機的姿態以自動執行翻滾式動作的方法

有效

• 申請號: 201210216670.8
• 申請日: 2012-06-27
• 公開（公告）號: CN102847324A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: F·凱羅;M·里施米勒
• 申請（專利權）人: 鸚鵡股份有限公司
• 主分類號: A63H30/04
• 分類號: A63H30/04;A63H27/133;G08C17/02;G05D1/08
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 錢慰民

1.一種動態地控制具有由相應的獨立受控制的馬達驅動的多個旋翼的旋翼遙控飛機的姿態的方法，

用于自動地執行滾轉或筋斗式預編程的動作，其中所述遙控飛機繞由其相應的滾轉軸或俯仰軸構成的轉軸轉過完整的一圈，

所述方法包括，一旦接收到觸發預編程動作的指令則執行一系列步驟：

a)以給予遙控飛機在先的向上垂直的推力沖量的方式同時地控制馬達；以及

b)以使遙控飛機繞所述轉軸從最初角位置轉動至具有零角速度的最終角位置的方式控制所述馬達，所述步驟包括使所述馬達受開環控制的階段，

其中步驟b)包括下列連續的子步驟：

b1)將獨立的非伺服控制的控制施加于馬達以使遙控飛機繞轉軸從最初角位置轉動至預定的中間角位置；并隨后

b2)對馬達施加獨立的控制，對基準目標軌跡施加伺服控制，從而使遙控飛機完成繞所述轉軸逐漸地從具有非零角速度的中間角位置至具有零角速度的最終角位置的完整一圈的旋轉。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟b2)的基準目標軌跡是依照角速度的目標軌跡和/或依照角度的目標軌跡。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟b2)包括下列子步驟：

b21)對所述中間角位置和所述最終角位置之間的停止時間給予一個值；

b22)一旦到達預定的中間角位置即測量遙控飛機的角速度；

b23)根據步驟b21)中給予的所述停止時間以及根據步驟b22)中獲得的測量值，設定預定的預言函數的參數，所述預言函數對遙控飛機的角位置因變于從中間角位置至給予的時間結束時最終角位置的時間的最佳連續變化建模；以及

b24)在步驟b23)中設定的預言函數的基礎上，產生與在給定瞬間預先計算出的目標角位置對應的設定點值，并將所述設定點值施加至控制遙控飛機的馬達的伺服控制環。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述設定點值是遙控飛機相對于其滾轉軸或相對于其俯仰軸的傾斜角的設定點，視情況而定。

5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述預定的預言函數是多項式函數，并且設定所述函數的參數的步驟b23)是確定所述多項式的系數的步驟。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述多項式函數是三階多項式函數。

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述多項式函數是下面類型的函數：

φ(t)=a.t³+b.t²+c.t+d

其中：

φ(t)是與步驟b24)中產生的設定點值對應的角位置；并且

a、b、c和d是在步驟b23)設定的多項式的系數，由此：

C＝pinitial

其中：

T是步驟b21)中給予的停止時間的值；

是中間角位置的角度值；以及

pinitial是在步驟b22)中針對中間角位置測得的遙控飛機的角速度。

8.如權利要求3所述的方法，其特征在于，包括：當遙控飛機到達重定義設定點的預定角位置時步驟b22)和b23)的至少一次反復，所述重定義設定點的角位置位于步驟b2)的中間角位置和最終角位置之間，并且重定義角位置被視為用于在步驟b23)中設定參數的新的中間角位置。

9.如權利要求1所述的方法，其特征在于，同時地控制馬達以將向上的在先垂直推力沖量給予遙控飛機的步驟a)是在保留對遙控飛機姿態的控制的同時執行的步驟。

10.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括一旦已達到最終角位置時的最終步驟：

c)過渡至遙控飛機的懸停狀態，所述懸停狀態啟動適于使飛機穩定下來的懸停飛行控制環，所述懸停狀態具有為零的水平線速度和相對于地面為零的傾斜角。

11.可下載到旋翼遙控飛機的數字存儲器的軟件，所述軟件包括指令，所述指令在一旦在接收到來自遙控設備的用于觸發預先編程的翻滾式動作的指令時就被執行，從而執行如權利要求1的動態地控制遙控飛機的姿態的方法。