[發明專利]一種無人機電機轉動慣量測量方法及測量裝置

在審

• 申請號: 201711427998.3
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108195512A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 洪為偉
• 申請（專利權）人: 順豐科技有限公司
• 主分類號: G01M1/10
• 分類號: G01M1/10
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 崔靜

本發明屬于無人機電機轉動慣量測量技術領域，公開了一種無人機電機轉動慣量測量方法及測量裝置，主要解決便捷快速準確地測量無人機電機轉動慣量的技術問題。本發明公開的方法包括如下步驟：獲取無人機電機的第一空載轉矩；獲取無人機電機恒定轉矩驅動下第一時刻的第一轉速和第二時刻的第二轉速；根據電機運動方程以及所述空載轉矩、所述恒定轉矩、所述第一時刻、所述第二時刻、所述第一轉速和所述第二轉速得出無人機電機轉動慣量并作為結果輸出。本發明利用電子調速器驅動無人機永磁無刷電機實現快速便捷準確的測量電機轉動慣量測量，可廣泛應用于無人機電機轉動慣量的測量領域。

技術領域

本發明屬于無人機電機轉動慣量測量技術領域，尤其涉及一種利用電子調速器與測功機配合驅動無人機內電機運行實現快速便捷準確的測量電機轉動慣量的測量行業，具體的說是一種無人機電機轉動慣量測量方法及測量裝置。

背景技術

近年來電動無人機發展迅猛，在軍事、公安、農業、航拍等領域用用廣泛。目前多旋翼無人機絕大部分都采用永磁無刷電機驅動。永磁無刷電機結構簡單、體積小、運行效率高、功率因數高、轉動慣量小，被廣泛應用在航天、電動汽車等驅動系統中，永磁無刷電機的特性，直接影響著驅動系統的性能。永磁無刷電機的參數尤其是轉動慣量的準確性，直接影響著驅動系統的控制方法。

無人機永磁無刷電機的特性在于其既可以使用電子調速器驅動，又可以使用矢量控制器(FOC電調)驅動。

目前，電機轉動慣量的測量通常是采用速度傳感器測量電機速度與時間的關系，但是該方法受限于速度傳感器，其速度測量精度直接影響轉動慣量測量精度，傳統方法直接受速度傳感器精度的影響，而且無法測量沒有速度傳感器的電機轉動慣量等參數。

因此，現在迫切需要需要研制出一種不需要速度傳感器，僅利用無人機內永磁無刷電機的特性就可以實現無人機電機轉動慣量測量的方法及測量裝置。

發明內容

針對上述現有技術中的不足，本發明的目的在于提供一種無人機電機轉動慣量測量方法及測量裝置。本發明提供的無人機電機轉動慣量測量方法及其測量裝置不需要在無人機和電機內安裝速度傳感器，僅利用無人機電機的特性就可以實現對無人機電機轉動慣量測量的技術目的。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

根據本發明的一方面，一種無人機電機轉動慣量測量方法，包括：

獲取無人機電機的第一空載轉矩；

獲取無人機電機恒定轉矩驅動下第一時刻的第一轉速和第二時刻的第二轉速；

根據電機運動方程以及所述空載轉矩、所述恒定轉矩、所述第一時刻、所述第二時刻、所述第一轉速和所述第二轉速得出無人機電機轉動慣量并作為結果輸出。

進一步的，獲取無人機電機的第一空載轉矩，包括：

無人機電機通過聯軸器與測功機連接；

測功機對無人機電機不施加負載轉矩；

通過測功機軟件獲取無人機電機的第一空載轉矩。

進一步的，無人機電機轉動慣量測量方法，還包括：

信號發生器向電子調速器發出控制信號；

電子調速器驅動無人機電機轉動并控制無人機電機在某一空載轉速穩定運行；

通過電子調速器軟件記錄所述空載轉速；

所述空載轉速與所述第二轉速的差值在預定范圍內，以保持獲取所述第二轉速時無人機電機的所述第一空載轉矩與記錄所述空載轉速時無人機電機的空載轉矩相同，以便將誤差降到最低。

進一步的，獲取無人機電機恒定轉矩驅動下第一時刻的第一轉速和第二時刻的第二轉速，包括：