[發(fā)明專利]陸空雙模式設備及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111134548.1
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113665304B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設計）人: 唐壽星;樊偉;徐彬;項昌樂;劉春桃
• 申請（專利權）人: 北京理工大學重慶創(chuàng)新中心;北京理工大學
• 主分類號: B60F5/02
• 分類號: B60F5/02;B60L15/20;B64C27/12;B64C19/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權代理有限公司 51214
• 代理人: 胡東東

1.一種陸空雙模式設備的控制方法，其特征在于，陸空雙模式設備包括輪胎、旋翼及中央控制器；所述輪胎包括前輪、后輪；中央控制器與輪胎、旋翼均建立通信并同時控制兩者運行；中央控制器能夠控制輪胎和旋翼同步或非同步啟動運行；所述中央控制器包括依次建立通信的輪胎接觸狀態(tài)判斷模塊、輪胎載荷估計模塊、驅(qū)動力分配模塊、飛行姿態(tài)控制模塊；輪胎接觸狀態(tài)判斷模塊用于判斷陸空雙模式設備的輪胎接觸狀態(tài)，輪胎載荷估計模塊用于計算前輪載荷之和Fz_gf、后輪載荷之和Fz_gr，驅(qū)動力分配模塊用于分配需求驅(qū)動力F_x，飛行姿態(tài)控制模塊用于分配需求升力及俯仰力矩；還包括參數(shù)獲取單元，用于測量陸空雙模式設備的俯仰角度θ、垂向加速度a_z、俯仰角加速度a_θ；

該方法包括以下步驟：

S01、參數(shù)獲取單元測量陸空雙模式設備的參數(shù)，并將對應參數(shù)發(fā)送至輪胎接觸狀態(tài)判斷模塊、輪胎載荷估計模塊；

S02、輪胎接觸狀態(tài)判斷模塊根據(jù)接收到的參數(shù)判定陸空雙模式設備的輪胎接觸狀態(tài)，并將判定結(jié)果發(fā)送至輪胎載荷估計模塊；

S03、輪胎載荷估計模塊根據(jù)輪胎不同的接觸狀態(tài)及接收到的參數(shù)，計算對應接觸狀態(tài)下前輪載荷之和Fz_gf、后輪載荷之和Fz_gr，并將計算結(jié)果發(fā)送至驅(qū)動力分配模塊；

S04、驅(qū)動力分配模塊將需求驅(qū)動力F_x分配至前輪、后輪；并依照分配規(guī)則得到需求姿態(tài)俯仰角θ'；

S05、飛行姿態(tài)控制模塊將需求升力Fz_a及俯仰力矩分配至旋翼。

2.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述步驟S01具體為：參數(shù)獲取單元測量陸空雙模式設備的俯仰角度θ、垂向加速度a_z、俯仰角加速度a_θ，并將測量的陸空雙模式設備的俯仰角度θ發(fā)送至輪胎接觸狀態(tài)判斷模塊、測量的陸空雙模式設備的垂向加速度a_z和俯仰角加速度a_θ發(fā)送至輪胎載荷估計模塊。

3.如權利要求2所述的控制方法，其特征在于：所述步驟S04具體為：驅(qū)動力分配模塊根據(jù)前輪載荷之和Fz_gf、后輪載荷之和Fz_gr判斷需求驅(qū)動力F_x與地面最大附著力的關系，根據(jù)不同的判斷結(jié)果實行不同的分配規(guī)則，將需求驅(qū)動力F_x分配至前輪、后輪；并依照分配規(guī)則得到需求姿態(tài)俯仰角θ'，并將需求姿態(tài)俯仰角θ'發(fā)送至飛行姿態(tài)控制模塊。

4.如權利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述步驟S05具體為：飛行姿態(tài)控制模塊計算需求姿態(tài)俯仰角θ'所需俯仰力矩，并將需求升力Fz_a及俯仰力矩分配至旋翼。

5.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述參數(shù)獲取單元與輪胎接觸狀態(tài)判斷模塊、輪胎載荷估計模塊均建立通信。

6.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述前輪電性連接有前輪驅(qū)動控制器，后輪電性連接有后輪驅(qū)動控制器、旋翼電性連接有旋翼驅(qū)動控制器，該三個驅(qū)動控制器均與中央控制器建立通信，中央控制器通過控制三個驅(qū)動控制器的方式控制前輪、后輪、旋翼運行。