一种双电机共轴反桨动力装置的差变速操控组件、应用方法及飞行器与流程

文档序号:41064626发布日期:2025-02-25 09:36阅读:277来源:国知局

本发明属于飞行器动力装置,具体涉及一种双电机共轴反桨动力装置的差变速操控组件、应用方法及飞行器。


背景技术:

1、前置单台双电机共轴反桨动力装置运行过程,由于前后电机转速的细微差异,会产生轻微的反扭矩导致飞行器轴向滚转,垂直起降或巡航时都不利于飞行器保持平稳姿态,为克服此问题,提出一种双电机共轴反桨动力装置的差变速操控组件、应用方法及飞行器。


技术实现思路

1、本发明一种双电机共轴反桨动力装置的差变速操控组件、应用方法及飞行器,双电机共轴反桨动力装置为飞行器提供动力,运行过程会产生轻微的反扭矩导致飞行器轴向滚转造成飞行器的姿态不平稳,利用电源控制器调整电机的转速平衡反扭矩,以达到调控飞行器姿态平稳的目的,为此本发明提供以下技术方案:

2、本发明第一方面提出一种双电机共轴反桨动力装置的差变速操控组件,所述组件部分设置在机体内,包括双路电源控制器,所述双路电源控制器的电源由动力电池组经由控制器电源线提供。

3、作为优选,所述双路电源控制器经由一号信号线连接设有双轴倾角传感器,所述双轴倾角传感器可提供所述机体的纵轴水平角实时参数和横轴俯仰角实时参数。

4、作为优选,所述双路电源控制器经由二号信号线连接设有水平电子罗盘传感器,所述水平电子罗盘传感器在所述机体处于垂直的90度到45度角之间的阶段可提供垂直投影水平指向实时参数。

5、作为优选,以上组件设置在所述机体内。

6、作为优选,所述双电机共轴反桨动力装置的动力由设置在所述机体外的一号电机和二号电机所提供,所述一号电机和所述二号电机是一对互为反转、相互抵消反扭矩的共轴电机,改变所述一号电机和所述二号电机的相对转速可达到调整反扭矩的作用,所述一号电机和所述二号电机可以是外转电机或内转电机,也可以是外转电机加内转电机,以下附图是以两台外转电机为例。

7、作为优选,所述一号电机的可变电源由所述双路电源控制器经一号电源线提供,所述双路电源控制器可独立改变所述一号电机的转速。

8、作为优选,所述二号电机的可变电源由所述双路电源控制器经二号电源线提供,所述双路电源控制器可独立改变所述二号电机的转速。

9、本发明第二方面提出一种双电机共轴反桨动力装置的差变速操控组件的应用方法,为了更清楚地介绍所述应用方法,用附图中的前置动力装置垂直起降倾转机体平飞飞行器为例,所述应用方法可在垂直起降阶段、过度阶段、巡航阶段协助操控着获得平稳姿态,选择自主操控时可关停所述应用方法所提供的差变速操控功能。

10、垂直起降阶段应用方法,作用于所述飞行器垂直起降阶段时,所述飞行器处于凌空垂直状态,为避免所述机体不会因为所述动力装置可能产生的反扭矩造成的没必要的旋转,所述应用方法是:

11、通过所述水平电子罗盘传感器记录所述飞行器上的原始水平指向作为基准方向数值,所述水平电子罗盘传感器继续监测所述机体12的水平指向参数,所述动力装置如果出现反扭矩造成所述机体偏离所述原始水平指向一定数值(如向左或向右偏离了2度)时,数据信号通过所述二号信号线传输给所述双路电源控制器,通过所述双路电源控制器断续增加所述一号电机转速和减小所述二号电机转速,或者断续减小所述一号电机转速和增加所述二号电机转速,反向改变原反扭矩以修正偏离角度,通过调整反扭矩稳定所述飞行器的姿态,修正过程中要在所述双路电源控制器的协调下,动力装置仍能保持输出原计划需求的拉力以操控所述飞行器平稳地垂直起飞或垂直降落。

12、如需主动改变所述原始指向时,改为自主操控,关停所述应用方法所提供的差变速操控功能。

13、巡航阶段应用方法,作用于所述飞行器巡航阶段时,所述飞行器处于凌空水平或一定的俯仰角状态,为避免所述机体不会因为所述动力装置可能产生的反扭矩造成的没必要的横滚,所述方法是:

14、通过所述双轴倾角传感器监测所述机体纵轴上的水平参数,所述动力装置如果出现反扭矩造成一定的水平倾角时(如倾角为2度),数据信号通过所述一号信号线传输给所述双路电源控制器,通过所述双路电源控制器断续增加所述一号电机转速和减小所述二号电机转速,或者断续减小所述一号电机转速和增加所述二号电机转速,反向改变原反扭矩以修正机体水平角度,令所述机体保持水平,通过调整反扭矩稳定所述飞行器的姿态,修正过程中要在所述双路电源控制器的协调下,动力装置仍能保持输出原计划需求的拉力以操控所述飞行器平稳地运行。

15、巡航过程中,如需主动改变所述机体一定的俯仰角,可继续使用所述应用方法所提供的差变速操控功能使飞行器保持机体轴向水平;如需做横滚转弯等机动动作,改为自主操控,关停所述应用方法所提供的差变速操控功能。

16、过度阶段应用方法,所述方法是:

17、所述过度阶段是指垂直起降阶段与机体倾转平飞后巡航阶段相互转换的过程,所述过程中,通过所述双轴倾角传感器对所述机体的横轴倾角监测,当所述机体处于垂直的90度角到45度角之间可采用所述垂直起降阶段应用方法实施,当所述机体处于45度角到水平的0度角之间可采用所述巡航阶段应用方法实施。

18、本发明第三方面提出一种提出一种飞行器,包括如使用上所述的双电机共轴反桨动力装置的差变速操控组件、应用方法的飞行器,

19、作为优选,所述飞行器为只使用一台双电机共轴反桨动力装置的电动飞行器。

20、作为优选,所述双外转电机共轴反桨动力装置可设置在所述飞行器前部可提供拉力,也可设置在后部可提供推力。

21、作为优选,所述飞行器在起降、巡航时,可使用上述组件、应用方法可协助飞行操控者轻松保持特定阶段飞行器的姿态平稳,所述飞行操控者包括但不限于遥控者、在机操控飞行员、人工智能设备等。

22、本发明的有益效果是:

23、该种双电机共轴反桨动力装置的差变速操控组件、应用方法及飞行器可协助飞行操控者更容易保持特定阶段飞行器的姿态平稳,能减少副翼的使用,降低操控强度,使飞行操控更为简单轻松。



技术特征:

1.本发明提出一种双电机共轴反桨动力装置的差变速操控组件,所述部分组件设置在机体12内,包括双路电源控制器1,所述双路电源控制器1的电源由动力电池组8经由控制器电源线9提供,所述双路电源控制器1经由一号信号线10连接设有双轴倾角传感器6,所述双轴倾角传感器6可提供所述机体12的纵轴水平角实时参数和横轴俯仰角实时参数,所述双路电源控制器1经由二号信号线11连接设有水平电子罗盘传感器7,所述水平电子罗盘传感器7在所述机体12处于垂直的90度到45度角之间的阶段可提供垂直投影水平指向实时参数,以上组件设置在所述机体12内;所述双电机共轴反桨动力装置的动力由设置在所述机体12外的一号电机4和二号电机5所提供,所述一号电机4的可变电源由所述双路电源控制器1经一号电源线2提供,所述双路电源控制器1可独立改变所述一号电机的4转速,所述二号电机5的可变电源由所述双路电源控制器1经二号电源线3提供,所述双路电源控制器1可独立改变所述二号电机5的转速。

2.根据权利要求1所述一种双电机共轴反桨动力装置的差变速操控组件,本发明提出所述双电机共轴反桨动力装置的差变速操控组件的应用方法,所述应用方法可在垂直起降阶段、过度阶段、巡航阶段协助操控着获得平稳姿态,选择自主操控时可关停所述应用方法所提供的差变速操控功能。垂直起降阶段应用方法,作用于所述飞行器垂直起降阶段时,所述飞行器处于凌空垂直状态,为避免所述机体不会因为所述动力装置可能产生的反扭矩造成的没必要的旋转,具体是:通过所述水平电子罗盘传感器7记录所述飞行器上的原始水平指向作为基准方向数值,所述水平电子罗盘传感器7继续监测所述机体12的水平指向参数,所述动力装置如果出现反扭矩造成所述机体12偏离所述原始水平指向一定数值(如向左或向右偏离了2度)时,数据信号通过所述二号信号线11传输给所述双路电源控制器1,通过所述双路电源控制器1断续增加所述一号电机4转速和减小所述二号电机5转速,或者断续减小所述一号电机4转速和增加所述二号电机5转速,反向改变原反扭矩以修正偏离角度,修正过程中要在所述双路电源控制器1的协调下,动力装置仍能保持输出原计划需求的拉力以操控所述飞行器平稳地垂直起飞或垂直降落,如需主动改变所述原始指向时,改为自主操控,关停所述差变速操控组件所提供的差变速操控功能;巡航阶段应用方法,作用于所述飞行器巡航阶段时,所述飞行器处于凌空水平或一定的俯仰角状态,为避免所述机体12不会因为所述动力装置可能产生的反扭矩造成的没必要的横滚,具体是:通过所述双轴倾角传感器6监测所述机体纵轴上的水平参数,所述动力装置如果出现反扭矩造成一定的水平倾角时(如倾角为2度),数据信号通过所述一号信号10线传输给所述双路电源控制器1,通过所述双路电源控制器1断续增加所述一号电机4转速和减小所述二号电机5转速,或者断续减小所述一号电机4转速和增加所述二号电机5转速,反向改变原反扭矩以修正机体水平角度,令所述机体保持水平,修正过程中要在所述双路电源控制器1的协调下,动力装置仍能保持输出原计划需求的拉力以操控所述飞行器平稳地运行,巡航过程中,如需主动改变所述机体12一定的俯仰角,可继续使用所述差变速操控组件所提供的差变速操控功能使飞行器保持机体12轴向水平;如需做横滚转弯等机动动作,改为自主操控,关停所述差变速操控组件所提供的差变速操控功能;过度阶段应用方法,具体是:所述过度阶段是指垂直起降阶段与机体倾转平飞后巡航阶段相互转换的过程,所述过程中,通过所述双轴倾角传感器6对所述机体12的横轴倾角监测,当所述机体处于垂直的90度角到45度角之间可采用所述垂直起降阶段应用方法实施,当所述机体处于45度角到水平的0度角之间可采用所述巡航阶段应用方法实施。

3.本发明提出一种飞行器,其特征在于:包括如权利要求1-2任一项所述双电机共轴反桨动力装置的差变速操控组件、应用方法的飞行器,所述飞行器为只使用一台双电机共轴反桨动力装置的电动飞行器。

4.根据权利要求3所述的飞行器,其特征在于:所述双外转电机共轴反桨动力装置可设置在所述飞行器前部可提供拉力,也可设置在后部可提供推力。

5.根据权利要求3所述的飞行器,其特征在于:所述飞行器在起降、巡航时,可使用上述组件、应用方法可协助飞行操控者轻松保持特定阶段飞行器的姿态平稳,所述飞行操控者包括但不限于遥控者、在机操控飞行员、人工智能设备等。


技术总结
本发明双电机共轴反桨动力装置的差变速操控组件、应用方法及飞行器,为飞行器动力装置领域,所述组件包括由双路电源控制器、动力电池组、控制器电源线、一号信号线、双轴倾角传感器、二号信号线、水平电子罗盘传感器、一号电源线、一号电机、二号电源线、二号电机组成;所述应用方法是:由所述水平电子罗盘传感器、所述双轴倾角传感器提供数据信号给所述双路电源控制器,通过所述双路电源控制器调控所述一号电机、所述二号电机的转速调整反扭矩以稳定所述飞行器的姿态;所述飞行器是指使用包括所述组件、所述应用方法的飞行器。

技术研发人员:卓剑锋
受保护的技术使用者:广州科粒技术开发有限公司
技术研发日:
技术公布日:2025/2/24
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