本發明創造涉及平衡控制系統技術領域,尤其涉及一種汽油及電力混合動力飛行器平衡控制系統。
背景技術:
現有的飛行器多采用汽油發動機或電機提供動力,采用汽油發動機提供動力時,需要在飛行器中設置儲油艙,而采用電機提供動力時,則需要在飛行器中設置蓄電池;也可根據需求選用汽油及電力混合動力。
但現有的采用汽油及電力混合提供動力時,汽油發動機與電機往往無法做好協同工作,通常只能采取交替工作的模式,分工不夠明確,往往會出現電機工作負荷過重的問題,從而出現飛行器性能不夠穩定以及續航時間較短的問題。
技術實現要素:
本發明創造的目的在于提供一種汽油及電力混合動力飛行器平衡控制系統,結構新穎,汽油發動機、電機分工明確,電機的工作負荷得到減緩,從整體提升需控制的飛行器的續航時間以及航行穩定性。
本發明創造的上述目的是通過以下技術方案予以實現的。
一種汽油及電力混合動力飛行器平衡控制系統,包括:數據處理中樞、傳感中樞、第一控制單元、第二控制單元、汽油發動機、電機、無線傳輸模塊;
所述傳感中樞包括:第一功率傳感器、多個第二功率傳感器、多個狀態傳感器;
所述電機的數量為四個或四個以上的偶數個,所述電機的數量與所述第二功率傳感器的數量相同;
所述第一功率傳感器用于監測所述汽油發動機的發動機功率;
所述第二功率傳感器用于監測所述電機的轉速;
所述狀態傳感器用于獲取姿態數據;
所述汽油發動機用于在豎直方向上提供上升力;
所述電機用于提供移動力和飛行平衡力;
所述無線傳輸模塊用于接收外部控制設備發送的控制指令;
所述數據處理中樞根據所述姿態數據獲得飛行器自身的平衡狀態,并結合所述控制指令通過所述第一控制單元控制所述汽油發動機的所述發動機功率,通過所述第二控制單元控制所述電機的所述轉速,進而通過所述第一功率傳感器對所述汽油發動機監測,通過所述第二功率傳感器對所述電機監測,以確認控制后的結果。
本發明創造的所述數據處理中樞用于進行數據處理分析;所述傳感中樞利用傳感器對需進行控制的飛行器的姿態以及運動狀態進行監測,獲得所述姿態數據,并將所述姿態數據反饋給所述數據處理中樞;所述數據處理中樞根據所述姿態數據以及所述無線傳輸模塊接收到的所述控制指令,通過所述第一控制單元控制所述汽油發動機,通過所述第二控制單元控制所述電機;進而再所述第一功率傳感器對所述汽油發動機監測,通過所述第二功率傳感器對所述電機監測,以便將控制后的工作數據反饋所述數據處理中樞;而所述汽油發動機用于在豎直方向上提供上升力,從而主要承擔飛行器自身的重量;而所述電機用于提供移動力和飛行平衡力,從而配合所述汽油發動機來調整飛行器的狀態;本發明創造結構新穎,所述汽油發動機、所述電機分工明確,所述電機的工作負荷得到減緩,從整體提升需控制的飛行器的續航時間以及航行穩定性。
具體地,所述姿態數據包括:偏移狀態數據、垂直方向的位移速度、水平方向的位移速度;
根據所述偏移狀態數據、所述垂直方向的位移速度、所述水平方向的位移速度進行結合分析,即可獲得飛行器自身的平衡狀態以及當前的移動狀態,以便更好地進行平衡調控。
具體地,所述數據處理中樞分別與所述第一功率傳感器、所述第一控制單元、所述第二控制單元、所述無線傳輸模塊、多個所述第二功率傳感器、多個所述狀態傳感器連接;
所述數據處理中樞作為本發明創造的數據處理的核心部件,用于接收指令、接收數據、數據分析以及指令發送,為本發明創造的運作提供技術支持。
具體地,所述第二控制單元包括多個與所述電機一一對應連接的第二電調,所述第二電調與所述數據處理中樞連接;
所述數據處理中樞控制所述第二電調的運作,借助所述第二電調控制所述電機的運作,以便調整所述電機的轉速。
具體地,所述第一控制單元包括:第一電調、舵機;
所述數據處理中樞、所述第一電調、所述舵機;
所述舵機用于控制所述汽油發動機的油門;
所述數據處理中樞控制所述第一電調的運作,進而控制所述舵機的運作,從而控制所述汽油發動機的油門,以便調整所述汽油發動機的發動機功率。
具體地,所述外部控制設備包括遙控器、手機、平板電腦中的一種或多種;
以便使用者能夠遠程對飛行器進行控制,所述外部控制設備還可以選用其他具有指令輸出功能以及無線傳輸功能的設備。
優選地,所述狀態傳感器包括九軸姿態傳感器和速度傳感器;
所述九軸姿態傳感器能夠監測得到飛行器當前的自身形態,而所述速度傳感器能夠得知飛行器當前的移動速度,所述移動速度包括移動速率以及移動方向,結合飛行器當前的自身形態、飛行器當前的移動速度能夠獲得所述姿態數據中的所述偏移狀態數據、所述垂直方向的位移速度、所述水平方向的位移速度。
與現有技術相比,本發明創造有益效果在于:
1、本發明創造的結構新穎,汽油發動機、電機分工明確,電機的工作負荷得到減緩,從整體提升需控制的飛行器的續航時間以及航行穩定性。
2、本發明創造的第二電調與電機一一對應連接,使得第二電調能夠精準地控制電機的運作,以便保證飛行器的平穩。
附圖說明
圖1為實施例1的汽油及電力混合動力飛行器平衡控制系統的結構框圖。
圖中:1、數據處理中樞;2、傳感中樞;201、第一功率傳感器;202、第二功率傳感器;203、狀態傳感器;3、第一控制單元;301、第一電調;302、舵機;4、第二控制單元;401、第二電調;5、汽油發動機;6、電機;7、無線傳輸模塊。
具體實施方式
以下將結合附圖對本發明創造各實施例的技術方案進行清楚、完整的描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明創造的一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明創造的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所得到的所有其它實施例,都屬于本發明創造所保護的范圍。
在本發明創造的描述中,需要說明的是,術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明創造和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明創造的限制。此外,術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本發明創造的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本發明創造中的具體含義。
下面通過具體的實施例子并結合附圖對本發明創造做進一步的詳細描述。
實施例1
如圖1所示,一種汽油及電力混合動力飛行器平衡控制系統,包括:數據處理中樞1、傳感中樞2、第一控制單元3、第二控制單元4、汽油發動機5、電機6、無線傳輸模塊7;傳感中樞2包括:第一功率傳感器201、多個第二功率傳感器202、多個狀態傳感器203;電機6的數量為四個或四個以上的偶數個,電機6的數量與第二功率傳感器202的數量相同;第一功率傳感器201用于監測汽油發動機5的發動機功率;第二功率傳感器202用于監測電機6的轉速;狀態傳感器203用于獲取姿態數據;汽油發動機5用于在豎直方向上提供上升力;電機6用于提供移動力;無線傳輸模塊7用于接收外部控制設備發送的控制指令;數據處理中樞1根據姿態數據獲得飛行器自身的平衡狀態,并結合控制指令通過第一控制單元3控制汽油發動機5的發動機功率,通過第二控制單元4控制電機6的轉速,進而通過第一功率傳感器201對汽油發動機5監測,通過第二功率傳感器202對電機6監測,以確認控制后的結果;
本發明創造的數據處理中樞1用于進行數據處理分析;傳感中樞2利用傳感器對需進行控制的飛行器的姿態以及運動狀態進行監測,獲得姿態數據,并將姿態數據反饋給數據處理中樞1;數據處理中樞1根據姿態數據以及無線傳輸模塊7接收到的控制指令,通過第一控制單元3控制汽油發動機5,通過第二控制單元4控制電機6;進而再第一功率傳感器201對汽油發動機5監測,通過第二功率傳感器202對電機6監測,以便將控制后的工作數據反饋數據處理中樞1;而汽油發動機5用于在豎直方向上提供上升力,從而主要承擔飛行器自身的重量;而電機6用于提供移動力和飛行平衡力,從而配合汽油發動機5來調整飛行器的狀態,進行飛行或保持平穩;本發明創造結構新穎,汽油發動機5、電機6分工明確,電機6的工作負荷得到減緩,從整體提升需控制的飛行器的續航時間以及航行穩定性;
其中,數據處理中樞1為具有數據處理芯片的模塊,諸如微型計算機、單片機等設備。
優選地,由于電機6的數量為四個或四個以上的偶數個,將電機6均勻設置在飛行器上,從而便于借助多個電機6對飛行器的穩定性進行調控。
本實施例中,姿態數據包括:偏移狀態數據、垂直方向的位移速度、水平方向的位移速度;
根據偏移狀態數據、垂直方向的位移速度、水平方向的位移速度進行結合分析,即可獲得飛行器自身的平衡狀態以及當前的移動狀態,以便更好地進行平衡調控。
本實施例中,數據處理中樞1分別與第一功率傳感器201、第一控制單元3、第二控制單元4、無線傳輸模塊7、多個第二功率傳感器202、多個狀態傳感器203連接;
數據處理中樞1作為本發明創造的數據處理的核心部件,用于接收指令、接收數據、數據分析以及指令發送,為本發明創造的運作提供技術支持。
本實施例中,第二控制單元4包括多個與電機6一一對應連接的第二電調401,第二電調401與數據處理中樞1連接;
數據處理中樞1控制第二電調401的運作,借助第二電調401控制電機6的運作,以便調整電機6的轉速;而第二電調401與電機6一一對應連接,使得第二電調401能夠精準地控制電機6的運作,以便保證飛行器的平穩。
本實施例中,第一控制單元3包括:第一電調301、舵機302;數據處理中樞1、第一電調301、舵機302;舵機302用于控制汽油發動機5的油門;
數據處理中樞1控制第一電調301的運作,進而控制舵機302的運作,從而控制汽油發動機5的油門,以便調整汽油發動機5的發動機功率。
本實施例中,外部控制設備包括遙控器、手機、平板電腦中的一種或多種;
以便使用者能夠遠程對飛行器進行控制,外部控制設備還可以選用其他具有指令輸出功能以及無線傳輸功能的設備。
本實施例中,狀態傳感器203包括九軸姿態傳感器和速度傳感器;
九軸姿態傳感器能夠監測得到飛行器當前的自身形態,而速度傳感器能夠得知飛行器當前的移動速度,移動速度包括移動速率以及移動方向,結合飛行器當前的自身形態、飛行器當前的移動速度能夠獲得姿態數據中的偏移狀態數據、垂直方向的位移速度、水平方向的位移速度。
最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本發明創造的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發明創造進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發明創造實施例技術方案。