一种两轴矢量平衡襟翼倾转旋翼飞行器的控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种两轴矢量平衡襟翼倾转旋翼飞行器的控制系统，包括主控板、左平衡襟翼伺服机构、右平衡襟翼伺服机构、左副翼伺服机构、右副翼伺服机构、左倾转伺服机构、方向伺服机构、右倾转伺服机构、信号接收器和遥控器，所述主控板上设有可编程的控制器和三轴陀螺仪，本发明整体设计合理，可以快速实现姿态信息的获取，并进行快速调节，利用旋转产生向下的高速气流从而产生升力托起整个机身进行飞行，在同时进行矢量修正的高速气流也经过平衡襟翼产生一个稳定机身的力进而修正了机身的纵向平衡，整体可以实现旋翼飞机与固定翼飞机的快速切换，因此整体的实用性更高。
【专利说明】
一种两轴矢量平衡襟翼倾转旋翼飞行器的控制系统
技术领域
[0001]本发明涉及无人机领域，具体是一种两轴矢量平衡襟翼倾转旋翼飞行器的控制系统。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的飞速发展，无人机已在军用和民用的各个领域发挥着越来越重要的作用。但从目前发展现状来看，大致可分为直升机类，多旋翼类和固定翼类。直升机类其特点是，起降灵活，载重量大，大多采用油动发动机，航程相对多旋翼较远。但其缺点是结构复杂，操控难度大，维护成本高，而切由于主旋翼主旋翼直径大，旋转速度快，其危险性相对较大。多旋翼类是近几年发展最快的新型飞行器，由于结构简单，易于操控成本低，可垂直起降，拥有直升机的大多优势，因而大有取代直升机类无人机的趋势，唯一美中不足的是由于采用电动动力，其电池的续航能力差，在长航时领域也大大受到了限制。固定翼类一直是无人机中的领航者，其航速快，航程远，载重量大，具有其他类无人机无法比拟的优势。大到军用无人机，小到民用航测、巡逻、侦查、搜救的无人机，仍然是固定翼类无人机一统天下。但由于起飞降落需要跑道，不能垂直起降，其应用范围也受到了很大限制，其使用效率也大打折扣。因而研发既能垂直起降，有能长航时飞行的综合类无人机是势在必行。国内也有在航展上推出的能垂直起降的固定翼无人机，但其原理只是把一个三轴的多旋翼飞行器叠加在一架固定翼飞机上，其技术简单结构笨重，在固定翼模式下飞行效率低下。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种两轴矢量平衡襟翼倾转旋翼飞行器的控制系统，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种两轴矢量平衡襟翼倾转旋翼飞行器的控制系统，包括主控板、左平衡襟翼伺服机构、右平衡襟翼伺服机构、左副翼伺服机构、右副翼伺服机构、左倾转伺服机构、方向伺服机构、右倾转伺服机构、信号接收器和遥控器，所述主控板上设有可编程的控制器和三轴陀螺仪，左平衡襟翼伺服机构、右平衡襟翼伺服机构、左副翼伺服机构、右副翼伺服机构、左倾转伺服机构、方向伺服机构和右倾转伺服机构均由伺服电机构成，且左平衡襟翼伺服机构、右平衡襟翼伺服机构、左副翼伺服机构、右副翼伺服机构、左倾转伺服机构、方向伺服机构和右倾转伺服机构均连接控制器，通过控制器实现对伺服电机的控制;所述信号接收器和三轴陀螺仪也连接控制器，通过三轴陀螺仪获取姿态信息;所述遥控器内设有与信号接收器相配合的信号发射器，利用信号接收器接收遥控器发出的控制信号，从而实现对飞行模式的调节。
[0005]作为本发明进一步的方案:所述主控板和信号接收器均安装在机身的内侧。
[0006]作为本发明再进一步的方案:所述左倾转伺服机构和右倾转伺服机构分别安装在左机翼和右机翼内，且左倾转伺服机构和右倾转伺服机构的外侧分别传动连接左平衡襟翼和右平衡襟翼。
[0007]作为本发明再进一步的方案:所述左平衡襟翼伺服机构和右平衡襟翼伺服机构分别设于左平衡襟翼和右平衡襟翼内，且左平衡襟翼伺服机构和右平衡襟翼伺服机构的外侧分别传动连接左马达固定翼和右马达固定翼，且左马达固定翼和右马达固定翼内均安装有马达，且马达的输出端连接有螺旋桨;所述马达也连接控制器。
[0008]作为本发明再进一步的方案:所述左副翼伺服机构和右副翼伺服机构分别连接左副翼和右副翼。
[0009]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明整体设计合理，可以快速实现姿态信息的获取，并进行快速调节，利用旋转产生向下的高速气流从而产生升力托起整个机身进行飞行，在同时进行矢量修正的高速气流也经过平衡襟翼产生一个稳定机身的力进而修正了机身的纵向平衡，整体可以实现旋翼飞机与固定翼飞机的快速切换，因此整体的实用性更尚。
【附图说明】
[0010]图1为本发明一种两轴矢量平衡襟翼倾转旋翼飞行器的控制系统的结构示意图。
[0011]图中:卜机身、2-左机翼、3-右机翼、4-左马达固定翼、5-右马达固定翼、6-左倾转伺服机构、7-右倾转伺服机构、8-左副翼、9-右副翼、10-左副翼伺服机构、11-右副翼伺服机构、12-马达、13-螺旋桨、14-左平衡襟翼、15-右平衡襟翼、16-左平衡襟翼伺服机构、17-右平衡襟翼伺服机构。
【具体实施方式】
[0012]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0013]请参阅图1，本发明实施例中，一种两轴矢量平衡襟翼倾转旋翼飞行器的控制系统，包括主控板、左平衡襟翼伺服机构16、右平衡襟翼伺服机构17、左副翼伺服机构10、右副翼伺服机构11、左倾转伺服机构6、方向伺服机构、右倾转伺服机构7、信号接收器和遥控器，所述主控板上设有可编程的控制器和三轴陀螺仪，左平衡襟翼伺服机构16、右平衡襟翼伺服机构17、左副翼伺服机构10、右副翼伺服机构11、左倾转伺服机构6、方向伺服机构和右倾转伺服机构7均由伺服电机构成，且左平衡襟翼伺服机构16、右平衡襟翼伺服机构17、左副翼伺服机构10、右副翼伺服机构11、左倾转伺服机构6、方向伺服机构和右倾转伺服机构7均连接控制器，通过控制器实现对伺服电机的控制;所述信号接收器和三轴陀螺仪也连接控制器，通过三轴陀螺仪获取姿态信息;所述遥控器内设有与信号接收器相配合的信号发射器，利用信号接收器接收遥控器发出的控制信号，从而实现对飞行模式的调节。
[0014]所述主控板和信号接收器均安装在机身I的内侧。
[0015]所述左倾转伺服机构6和右倾转伺服机构7分别安装在左机翼2和右机翼3内，且左倾转伺服机构6和右倾转伺服机构7的外侧分别传动连接左平衡襟翼14和右平衡襟翼15。
[0016]所述左平衡襟翼伺服机构16和右平衡襟翼伺服机构17分别设于左平衡襟翼14和右平衡襟翼15内，且左平衡襟翼伺服机构16和右平衡襟翼伺服机构17的外侧分别传动连接左马达固定翼4和右马达固定翼5，且左马达固定翼4和右马达固定翼5内均安装有马达12，且马达12的输出端连接有螺旋桨;所述马达12也连接控制器。
[0017]所述左副翼伺服机构10和右副翼伺服机构11分别连接左副翼8和右副翼9。
[0018]工作原理:旋翼模式与固定翼模式之间的转换方法:
1)当遥控器切换开关在a档时，为固定翼平飞模式；
2)控制器控制左倾转伺服机构6和右倾转伺服机构7分别带动左平衡襟翼14和右平衡襟翼15转动，左平衡襟翼14与左机翼2齐平，右平衡襟翼15与右机翼3齐平；
3)控制器控制左平衡襟翼伺服机构16和右平衡襟翼伺服机构17分别带动左马达固定翼4和右马达固定翼5转动，左马达固定翼4与左平衡襟翼14齐平，右马达固定翼5与右平衡襟翼15齐平；
4)固定翼模式切换完毕；
5)当遥控器切换开关在b档时，为旋翼飞行模式；
6)控制器控制左倾转伺服机构6和右倾转伺服机构7分别带动左平衡襟翼14和右平衡襟翼15转动；
7)控制器控制左平衡襟翼伺服机构16和右平衡襟翼伺服机构17分别带动左马达固定翼4和右马达固定翼5转动，左马达固定翼4与左机翼2垂直，右马达固定翼5与右机翼3垂直；
8)三轴陀螺仪获取姿态信息，并反馈给控制器，此时控制器控制左倾转伺服机构6和右倾转伺服机构7分别带动左平衡襟翼14和右平衡襟翼15转动调整，控制器控制马达转动功率，直至三轴陀螺仪获取到平衡信息为止。
[0019]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0020]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种两轴矢量平衡襟翼倾转旋翼飞行器的控制系统，其特征在于，包括主控板、左平衡襟翼伺服机构、右平衡襟翼伺服机构、左副翼伺服机构、右副翼伺服机构、左倾转伺服机构、方向伺服机构、右倾转伺服机构、信号接收器和遥控器，所述主控板上设有可编程的控制器和三轴陀螺仪，左平衡襟翼伺服机构、右平衡襟翼伺服机构、左副翼伺服机构、右副翼伺服机构、左倾转伺服机构、方向伺服机构和右倾转伺服机构均由伺服电机构成，且左平衡襟翼伺服机构、右平衡襟翼伺服机构、左副翼伺服机构、右副翼伺服机构、左倾转伺服机构、方向伺服机构和右倾转伺服机构均连接控制器，所述信号接收器和三轴陀螺仪也连接控制器;所述遥控器内设有与信号接收器相配合的信号发射器。2.根据权利要求1所述的两轴矢量平衡襟翼倾转旋翼飞行器的控制系统，其特征在于，所述主控板和信号接收器均安装在机身的内侧。3.根据权利要求1所述的两轴矢量平衡襟翼倾转旋翼飞行器的控制系统，其特征在于，所述左倾转伺服机构和右倾转伺服机构分别安装在左机翼和右机翼内，且左倾转伺服机构和右倾转伺服机构的外侧分别传动连接左平衡襟翼和右平衡襟翼。4.根据权利要求1所述的两轴矢量平衡襟翼倾转旋翼飞行器的控制系统，其特征在于，所述左平衡襟翼伺服机构和右平衡襟翼伺服机构分别设于左平衡襟翼和右平衡襟翼内，且左平衡襟翼伺服机构和右平衡襟翼伺服机构的外侧分别传动连接左马达固定翼和右马达固定翼，且左马达固定翼和右马达固定翼内均安装有马达，且马达的输出端连接有螺旋桨；所述马达也连接控制器。5.根据权利要求1所述的两轴矢量平衡襟翼倾转旋翼飞行器的控制系统，其特征在于，所述左副翼伺服机构和右副翼伺服机构分别连接左副翼和右副翼。
【文档编号】B64C27/52GK105947193SQ201610304737
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】左建章, 张军利, 李军杰
【申请人】左建章, 张军利, 李军杰