[發(fā)明專利]一種傾轉旋翼無人機發(fā)動機控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010004086.0
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN113075879B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設計）人: 何玉慶;周浩;谷豐;李鵬;孫曉舒;楊麗英
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42;B64D31/00;F02D29/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 王倩

1.一種傾轉無人機發(fā)動機控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

信息采集模塊，用于通過串口獲取發(fā)動機轉速，并發(fā)送至控制模塊，將發(fā)動機控制率通過串口發(fā)出，進而控制發(fā)動機轉速；

控制模塊，用于根據(jù)接收的發(fā)動機轉速，通過滑膜控制器得到發(fā)動機控制率，輸出至信息采集模塊；

所述滑膜控制器輸出的發(fā)動機控制率u如下：

其中，s(σ)表示切換曲面，α、β分別為趨近律參數(shù)，其中α＞0，β＞0；k為飽和函數(shù)的比例系數(shù)；k₁、k₂、k₃分別為比例系數(shù)、積分系數(shù)、微分系數(shù)；x₁、x₂、x₃為狀態(tài)參數(shù)；y_d為期待轉速，y為實際發(fā)動機轉速，e為閉環(huán)控制的轉速誤差，有e＝y(tǒng)_d-y。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種傾轉無人機發(fā)動機控制系統(tǒng)，其特征在于，所述信息采集模塊包括主處理器以及與其連接的RS232串口、RS485串口，CAN總線；

所述主處理器，用于通過RS485串口接收發(fā)動機ECU反饋的發(fā)動機轉速，通過RS232串口發(fā)送至控制模塊，并通過RS232串口接收控制模塊發(fā)來的發(fā)動機控制率，經(jīng)RS485串口發(fā)送至發(fā)動機ECU；通過CAN總線與發(fā)動機備用ECU連接。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種傾轉無人機發(fā)動機控制系統(tǒng)，其特征在于，所述滑膜控制器的切換函數(shù)具有以下比例+積分+微分的形式：

其中，s(σ)表示切換曲面，k₁、k₂、k₃分別為比例系數(shù)、積分系數(shù)、微分系數(shù)；y_d為期待轉速，y為實際發(fā)動機轉速，e為閉環(huán)控制的轉速誤差，有e＝y(tǒng)_d-y。

4.一種傾轉無人機發(fā)動機控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

信息采集模塊通過串口獲取發(fā)動機轉速，并發(fā)送至控制模塊；

控制模塊根據(jù)接收的發(fā)動機轉速，通過滑膜控制器得到發(fā)動機控制率，輸出至信息采集模塊；

信息采集模塊將發(fā)動機控制率通過串口發(fā)出，進而控制發(fā)動機轉速；

所述滑膜控制器輸出的發(fā)動機控制率u如下：

其中，s(σ)表示切換曲面，α、β分別為趨近律參數(shù)，其中α＞0，β＞0；k為飽和函數(shù)的比例系數(shù)；k₁、k₂、k₃分別為比例系數(shù)、積分系數(shù)、微分系數(shù)；x₁、x₂、x₃為狀態(tài)參數(shù)；y_d為期待轉速，y為實際發(fā)動機轉速，e為閉環(huán)控制的轉速誤差，有e＝y(tǒng)_d-y。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種傾轉無人機發(fā)動機控制方法，其特征在于，所述滑膜控制器的切換函數(shù)具有以下比例+積分+微分的形式：

其中，s(σ)表示切換曲面，k₁、k₂、k₃分別為比例系數(shù)、積分系數(shù)、微分系數(shù)；y_d為期待轉速，y為實際發(fā)動機轉速，e為閉環(huán)控制的轉速誤差，有e＝y(tǒng)_d-y。