汽油及电力混合动力飞行器平衡控制系统的制作方法

文档序号:11518753阅读:272来源:国知局

本发明创造涉及平衡控制系统技术领域,尤其涉及一种汽油及电力混合动力飞行器平衡控制系统。



背景技术:

现有的飞行器多采用汽油发动机或电机提供动力,采用汽油发动机提供动力时,需要在飞行器中设置储油舱,而采用电机提供动力时,则需要在飞行器中设置蓄电池;也可根据需求选用汽油及电力混合动力。

但现有的采用汽油及电力混合提供动力时,汽油发动机与电机往往无法做好协同工作,通常只能采取交替工作的模式,分工不够明确,往往会出现电机工作负荷过重的问题,从而出现飞行器性能不够稳定以及续航时间较短的问题。



技术实现要素:

本发明创造的目的在于提供一种汽油及电力混合动力飞行器平衡控制系统,结构新颖,汽油发动机、电机分工明确,电机的工作负荷得到减缓,从整体提升需控制的飞行器的续航时间以及航行稳定性。

本发明创造的上述目的是通过以下技术方案予以实现的。

一种汽油及电力混合动力飞行器平衡控制系统,包括:数据处理中枢、传感中枢、第一控制单元、第二控制单元、汽油发动机、电机、无线传输模块;

所述传感中枢包括:第一功率传感器、多个第二功率传感器、多个状态传感器;

所述电机的数量为四个或四个以上的偶数个,所述电机的数量与所述第二功率传感器的数量相同;

所述第一功率传感器用于监测所述汽油发动机的发动机功率;

所述第二功率传感器用于监测所述电机的转速;

所述状态传感器用于获取姿态数据;

所述汽油发动机用于在竖直方向上提供上升力;

所述电机用于提供移动力和飞行平衡力;

所述无线传输模块用于接收外部控制设备发送的控制指令;

所述数据处理中枢根据所述姿态数据获得飞行器自身的平衡状态,并结合所述控制指令通过所述第一控制单元控制所述汽油发动机的所述发动机功率,通过所述第二控制单元控制所述电机的所述转速,进而通过所述第一功率传感器对所述汽油发动机监测,通过所述第二功率传感器对所述电机监测,以确认控制后的结果。

本发明创造的所述数据处理中枢用于进行数据处理分析;所述传感中枢利用传感器对需进行控制的飞行器的姿态以及运动状态进行监测,获得所述姿态数据,并将所述姿态数据反馈给所述数据处理中枢;所述数据处理中枢根据所述姿态数据以及所述无线传输模块接收到的所述控制指令,通过所述第一控制单元控制所述汽油发动机,通过所述第二控制单元控制所述电机;进而再所述第一功率传感器对所述汽油发动机监测,通过所述第二功率传感器对所述电机监测,以便将控制后的工作数据反馈所述数据处理中枢;而所述汽油发动机用于在竖直方向上提供上升力,从而主要承担飞行器自身的重量;而所述电机用于提供移动力和飞行平衡力,从而配合所述汽油发动机来调整飞行器的状态;本发明创造结构新颖,所述汽油发动机、所述电机分工明确,所述电机的工作负荷得到减缓,从整体提升需控制的飞行器的续航时间以及航行稳定性。

具体地,所述姿态数据包括:偏移状态数据、垂直方向的位移速度、水平方向的位移速度;

根据所述偏移状态数据、所述垂直方向的位移速度、所述水平方向的位移速度进行结合分析,即可获得飞行器自身的平衡状态以及当前的移动状态,以便更好地进行平衡调控。

具体地,所述数据处理中枢分别与所述第一功率传感器、所述第一控制单元、所述第二控制单元、所述无线传输模块、多个所述第二功率传感器、多个所述状态传感器连接;

所述数据处理中枢作为本发明创造的数据处理的核心部件,用于接收指令、接收数据、数据分析以及指令发送,为本发明创造的运作提供技术支持。

具体地,所述第二控制单元包括多个与所述电机一一对应连接的第二电调,所述第二电调与所述数据处理中枢连接;

所述数据处理中枢控制所述第二电调的运作,借助所述第二电调控制所述电机的运作,以便调整所述电机的转速。

具体地,所述第一控制单元包括:第一电调、舵机;

所述数据处理中枢、所述第一电调、所述舵机;

所述舵机用于控制所述汽油发动机的油门;

所述数据处理中枢控制所述第一电调的运作,进而控制所述舵机的运作,从而控制所述汽油发动机的油门,以便调整所述汽油发动机的发动机功率。

具体地,所述外部控制设备包括遥控器、手机、平板电脑中的一种或多种;

以便使用者能够远程对飞行器进行控制,所述外部控制设备还可以选用其他具有指令输出功能以及无线传输功能的设备。

优选地,所述状态传感器包括九轴姿态传感器和速度传感器;

所述九轴姿态传感器能够监测得到飞行器当前的自身形态,而所述速度传感器能够得知飞行器当前的移动速度,所述移动速度包括移动速率以及移动方向,结合飞行器当前的自身形态、飞行器当前的移动速度能够获得所述姿态数据中的所述偏移状态数据、所述垂直方向的位移速度、所述水平方向的位移速度。

与现有技术相比,本发明创造有益效果在于:

1、本发明创造的结构新颖,汽油发动机、电机分工明确,电机的工作负荷得到减缓,从整体提升需控制的飞行器的续航时间以及航行稳定性。

2、本发明创造的第二电调与电机一一对应连接,使得第二电调能够精准地控制电机的运作,以便保证飞行器的平稳。

附图说明

图1为实施例1的汽油及电力混合动力飞行器平衡控制系统的结构框图。

图中:1、数据处理中枢;2、传感中枢;201、第一功率传感器;202、第二功率传感器;203、状态传感器;3、第一控制单元;301、第一电调;302、舵机;4、第二控制单元;401、第二电调;5、汽油发动机;6、电机;7、无线传输模块。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明创造各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明创造的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明创造的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例,都属于本发明创造所保护的范围。

在本发明创造的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明创造和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明创造的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明创造的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明创造做进一步的详细描述。

实施例1

如图1所示,一种汽油及电力混合动力飞行器平衡控制系统,包括:数据处理中枢1、传感中枢2、第一控制单元3、第二控制单元4、汽油发动机5、电机6、无线传输模块7;传感中枢2包括:第一功率传感器201、多个第二功率传感器202、多个状态传感器203;电机6的数量为四个或四个以上的偶数个,电机6的数量与第二功率传感器202的数量相同;第一功率传感器201用于监测汽油发动机5的发动机功率;第二功率传感器202用于监测电机6的转速;状态传感器203用于获取姿态数据;汽油发动机5用于在竖直方向上提供上升力;电机6用于提供移动力;无线传输模块7用于接收外部控制设备发送的控制指令;数据处理中枢1根据姿态数据获得飞行器自身的平衡状态,并结合控制指令通过第一控制单元3控制汽油发动机5的发动机功率,通过第二控制单元4控制电机6的转速,进而通过第一功率传感器201对汽油发动机5监测,通过第二功率传感器202对电机6监测,以确认控制后的结果;

本发明创造的数据处理中枢1用于进行数据处理分析;传感中枢2利用传感器对需进行控制的飞行器的姿态以及运动状态进行监测,获得姿态数据,并将姿态数据反馈给数据处理中枢1;数据处理中枢1根据姿态数据以及无线传输模块7接收到的控制指令,通过第一控制单元3控制汽油发动机5,通过第二控制单元4控制电机6;进而再第一功率传感器201对汽油发动机5监测,通过第二功率传感器202对电机6监测,以便将控制后的工作数据反馈数据处理中枢1;而汽油发动机5用于在竖直方向上提供上升力,从而主要承担飞行器自身的重量;而电机6用于提供移动力和飞行平衡力,从而配合汽油发动机5来调整飞行器的状态,进行飞行或保持平稳;本发明创造结构新颖,汽油发动机5、电机6分工明确,电机6的工作负荷得到减缓,从整体提升需控制的飞行器的续航时间以及航行稳定性;

其中,数据处理中枢1为具有数据处理芯片的模块,诸如微型计算机、单片机等设备。

优选地,由于电机6的数量为四个或四个以上的偶数个,将电机6均匀设置在飞行器上,从而便于借助多个电机6对飞行器的稳定性进行调控。

本实施例中,姿态数据包括:偏移状态数据、垂直方向的位移速度、水平方向的位移速度;

根据偏移状态数据、垂直方向的位移速度、水平方向的位移速度进行结合分析,即可获得飞行器自身的平衡状态以及当前的移动状态,以便更好地进行平衡调控。

本实施例中,数据处理中枢1分别与第一功率传感器201、第一控制单元3、第二控制单元4、无线传输模块7、多个第二功率传感器202、多个状态传感器203连接;

数据处理中枢1作为本发明创造的数据处理的核心部件,用于接收指令、接收数据、数据分析以及指令发送,为本发明创造的运作提供技术支持。

本实施例中,第二控制单元4包括多个与电机6一一对应连接的第二电调401,第二电调401与数据处理中枢1连接;

数据处理中枢1控制第二电调401的运作,借助第二电调401控制电机6的运作,以便调整电机6的转速;而第二电调401与电机6一一对应连接,使得第二电调401能够精准地控制电机6的运作,以便保证飞行器的平稳。

本实施例中,第一控制单元3包括:第一电调301、舵机302;数据处理中枢1、第一电调301、舵机302;舵机302用于控制汽油发动机5的油门;

数据处理中枢1控制第一电调301的运作,进而控制舵机302的运作,从而控制汽油发动机5的油门,以便调整汽油发动机5的发动机功率。

本实施例中,外部控制设备包括遥控器、手机、平板电脑中的一种或多种;

以便使用者能够远程对飞行器进行控制,外部控制设备还可以选用其他具有指令输出功能以及无线传输功能的设备。

本实施例中,状态传感器203包括九轴姿态传感器和速度传感器;

九轴姿态传感器能够监测得到飞行器当前的自身形态,而速度传感器能够得知飞行器当前的移动速度,移动速度包括移动速率以及移动方向,结合飞行器当前的自身形态、飞行器当前的移动速度能够获得姿态数据中的偏移状态数据、垂直方向的位移速度、水平方向的位移速度。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明创造进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明创造实施例技术方案。

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