[發(fā)明專利]基于小型螺旋槳固定翼無人機(jī)的相同步控制降噪試驗平臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710563381.8
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107444673B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹云飛;黃向華;王志鵬;張?zhí)旌?/a>
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B64F5/60
• 分類號: B64F5/60
• 代理公司: 32215 南京君陶專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 沈根水<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入

1.一種基于小型螺旋槳固定翼無人機(jī)的相同步控制降噪試驗平臺，其特征在于：包括小型多螺旋槳固定翼無人機(jī)、動力系統(tǒng)、機(jī)載設(shè)備和地面控制臺；所述的動力系統(tǒng)由采用電池供電的無刷直流電機(jī)驅(qū)動螺旋槳構(gòu)成，無刷直流電機(jī)也是相同步控制降噪的執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述的機(jī)載設(shè)備包括主控制器、相同步控制模塊、噪聲采集模塊、無線通信模塊和相角測量傳感器；所述的主控制器為核心機(jī)載設(shè)備，負(fù)責(zé)飛行姿態(tài)和速度控制，并將飛行控制產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速指令和期望的同步相角指令發(fā)送給相同步控制模塊；所述的相同步控制模塊根據(jù)主控制器的轉(zhuǎn)速和同步相角指令對各個無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速和相角進(jìn)行控制，負(fù)責(zé)將各螺旋槳控制到指定的轉(zhuǎn)速，并保持各螺旋槳之間的相角差為指令值；所述的無線通信模塊負(fù)責(zé)主控制器與地面控制臺之間的數(shù)據(jù)傳輸；所述的相角測量傳感器用于檢測螺旋槳的相位角；所述的噪聲采集模塊實現(xiàn)音頻信號的采集和記錄，并計算得到噪聲特征信息提供給主控制器發(fā)送到地面控制臺；所述的地面控制臺通過地面無線通信模塊向無人機(jī)發(fā)送飛行軌跡、速度和同步相角指令，同時接收無人機(jī)發(fā)送的噪聲特征信號、實時飛行狀態(tài)和實時相角信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于小型螺旋槳固定翼無人機(jī)的相同步控制降噪試驗平臺，其特征在于：所述的相同步控制模塊包括轉(zhuǎn)速和相角協(xié)調(diào)控制單元和無刷直流電機(jī)控制單元；所述的轉(zhuǎn)速和相角協(xié)調(diào)控制單元在飛行控制產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速指令基礎(chǔ)上疊加轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制修正指令和相同步控制對應(yīng)的轉(zhuǎn)速修正指令，得到目標(biāo)轉(zhuǎn)速指令；所述的無刷直流電機(jī)控制單元采用無傳感器的磁場估計和磁場定向控制技術(shù)驅(qū)動無刷直流電機(jī)，使電機(jī)轉(zhuǎn)速與目標(biāo)指令轉(zhuǎn)速保持一致。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于小型螺旋槳固定翼無人機(jī)的相同步控制降噪試驗平臺，其特征在于：所述的相角測量傳感器由編碼盤和遮光式的光電傳感器組成；所述的無刷直流電機(jī)采用雙出軸結(jié)構(gòu)，其中一端用于安裝螺旋槳，另一端安裝所述的編碼盤；所述的遮光式的光電傳感器固定于無刷直流電機(jī)的安裝座上，無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)動時編碼盤與螺旋槳一起轉(zhuǎn)動，光電傳感器檢測螺旋槳的相位角。