[發明專利]一種力矩控制方法、裝置、電子設備及存儲介質

有效

• 申請號: 201810241568.0
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN110297511B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 吳加春
• 申請（專利權）人: 杭州海康機器人技術有限公司
• 主分類號: G05D17/02
• 分類號: G05D17/02
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 項京;馬敬

1.一種力矩控制方法，其特征在于，包括：

獲取多旋翼飛行器中各個螺旋槳的螺旋槳轉速，其中，所述螺旋槳轉速是驅動螺旋槳轉動的電機轉速；

根據所述螺旋槳轉速以及所述多旋翼飛行器的飛行器參數，確定所述多旋翼飛行器產生的當前力矩，其中，所述飛行器參數包括：各個螺旋槳的機臂長度、各個螺旋槳的機臂與機體坐標系中X軸的夾角，每一螺旋槳所產生的當前力矩包括：在所述機體坐標系中X軸方向、Y軸方向、Z軸方向產生的3個力矩，每一螺旋槳所產生的當前力矩的大小與以下參數相關：該螺旋槳的機臂長度、所述螺旋槳轉速的平方、機臂與機體坐標系中X軸夾角的大小以及預設參數；

確定所述多旋翼飛行器產生的當前力矩與目標力矩的差異值；

根據所述差異值調整所述目標力矩，并根據調整后的目標力矩確定各個電子調速器的力矩分配；

根據各個電子調速器的所述力矩分配，向各個電子調速器發送控制指令。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述根據所述螺旋槳轉速以及所述多旋翼飛行器的飛行器參數，確定所述多旋翼飛行器產生的當前力矩，包括：

針對每個螺旋槳，將該螺旋槳的機臂長度、所述螺旋槳轉速的平方、機臂與機體坐標系中X軸夾角的正弦值以及預設參數相乘，得到第一乘積，并將每個螺旋槳的所述第一乘積求和，得到第一力矩；

針對每個螺旋槳，將該螺旋槳的機臂長度、所述螺旋槳轉速的平方、機臂與機體坐標系中X軸夾角的余弦值以及預設參數相乘，得到第二乘積，并將每個螺旋槳的所述第二乘積求和，得到第二力矩；

針對每個螺旋槳，將該螺旋槳的所述螺旋槳轉速的立方與所述螺旋槳轉速的絕對值的比值，和預設參數相乘，得到第三乘積，并將每個螺旋槳的所述第三乘積求和，得到第三力矩；

將所述第一力矩、所述第二力矩以及所述第三力矩，作為所述多旋翼飛行器產生的當前力矩。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述螺旋槳轉速以及所述多旋翼飛行器的飛行器參數，確定所述多旋翼飛行器產生的當前力矩，包括：

針對每個螺旋槳，根據該螺旋槳的所述螺旋槳轉速，計算該螺旋槳產生的推力；并根據該螺旋槳的所述螺旋槳轉速，計算該螺旋槳產生的反扭矩；

將該螺旋槳產生的所述推力和所述反扭矩，分解到機體坐標系的各個坐標軸，得到該螺旋槳在所述各個坐標軸上產生的分力矩；

將所述各個螺旋槳在所述各個坐標軸上產生的所述分力矩進行合成，得到所述各個坐標軸上的力矩，并將所述各個坐標軸上的力矩作為所述多旋翼飛行器產生的當前力矩。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據該螺旋槳的所述螺旋槳轉速，計算該螺旋槳產生的推力的步驟，包括：

根據預設公式：F＝c_fω²，確定該螺旋槳產生的推力；其中，F為推力，ω為螺旋槳轉速，c_f為預設參數；

或者，

根據實際測量數據，確定螺旋槳轉速與推力的第一曲線關系；并根據該螺旋槳的所述螺旋槳轉速以及所述第一曲線關系，確定該螺旋槳產生的推力。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據該螺旋槳的所述螺旋槳轉速，計算該螺旋槳產生的反扭矩的步驟，包括：

根據預設公式：T＝c_tω²，確定該螺旋槳產生的反扭矩；其中，T為反扭矩，ω為螺旋槳轉速，c_t為預設參數；

或者，

根據實際測量數據，確定螺旋槳轉速與反扭矩的第二曲線關系；并根據該螺旋槳的所述螺旋槳轉速以及所述第二曲線關系，確定該螺旋槳產生的反扭矩。