CN114056548A - 飞行汽车的桨距控制方法、装置及飞行汽车 - Google Patents
飞行汽车的桨距控制方法、装置及飞行汽车 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114056548A CN114056548A CN202111550989.XA CN202111550989A CN114056548A CN 114056548 A CN114056548 A CN 114056548A CN 202111550989 A CN202111550989 A CN 202111550989A CN 114056548 A CN114056548 A CN 114056548A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pitch
- displacement information
- information
- controller
- communication channel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
- B64C11/30—Blade pitch-changing mechanisms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60F—VEHICLES FOR USE BOTH ON RAIL AND ON ROAD; AMPHIBIOUS OR LIKE VEHICLES; CONVERTIBLE VEHICLES
- B60F5/00—Other convertible vehicles, i.e. vehicles capable of travelling in or on different media
- B60F5/02—Other convertible vehicles, i.e. vehicles capable of travelling in or on different media convertible into aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
本申请公开了一种飞行汽车的桨距控制方法、装置及飞行汽车,该飞行汽车包括飞行控制器、至少一个变距控制器和多个舵机,该方法包括:飞行控制器将桨距信息发送至变距控制器,变距控制器根据桨距信息确定每一舵机的位移信息;分别通过每一通信通道将位移信息发送至相应的舵机,以使舵机根据位移信息确定目标位移信息,并根据目标位移信息进行移动以控制飞行汽车的桨叶运动;其中,变距控制器和舵机之间设有至少两个通信通道。本申请由于在变距控制器和舵机之间设置至少两个通信通道,使得舵机从不同通信通道接收到的位移信息可以互做备份,有效地避免了单一的通信通道发生故障而导致控制失效的问题,因此提高了飞行的可靠性和安全性。
Description
技术领域
本申请涉及飞行汽车技术领域,更具体地,涉及一种飞行汽车的桨距控制方法、装置及飞行汽车。
背景技术
汽车是现代社会重要的交通工具之一,随着汽车保有量的增加,道路拥堵的情况日益严重;而飞行汽车,其作为一种既能在空中飞行,又能在陆地上行驶的新型交通工具,便成为了解决该问题的突破口之一。
目前,现有的飞行汽车的动力***主要采用多旋翼和倾转旋翼两种方式;其中,多旋翼是分布式的动力***,其通过多个旋翼提供向上的升力;而倾转旋翼则是将固定翼和直升机的优势融为一体的动力***。它们在调整桨距时,主要通过作为主控部件的飞行控制器直接发送控制信号至舵机,以控制舵机,从而实现桨距的调整。但是,采用上述方式调整桨距至少存在以下问题:在飞行控制器发送控制信号至舵机的过程中,容易发生单点故障而导致无法控制舵机的问题。
发明内容
鉴于上述问题,本发明提出了一种飞行汽车的桨距控制方法、装置及飞行汽车,以改善上述问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种飞行汽车的桨距控制方法,该飞行汽车包括飞行控制器、至少一个变距控制器和多个舵机;该方法包括:飞行控制器根据接收到的飞行控制指令获得桨距信息,并将桨距信息发送至变距控制器;变距控制器根据桨距信息确定每一舵机的位移信息,并通过至少两个通信通道将位移信息发送至相应的舵机;舵机根据位移信息确定目标位移信息,并根据目标位移信息进行移动以控制所述飞行汽车的浆叶运动。
第二方面,本申请实施例还提供了另一种飞行汽车的桨距控制方法,该飞行汽车包括变距控制器以及与变距控制器连接的多个舵机,变距控制器和舵机之间设有至少两个通信通道,该方法应用于变距控制器,该方法包括:接收桨距信息;根据桨距信息确定每一舵机的位移信息;分别通过每一通信通道将位移信息发送至相应的舵机,以使舵机根据位移信息确定目标位移信息,并根据目标位移信息进行移动以控制所述飞行汽车的浆叶运动。
第三方面,本申请实施例还提供了一种飞行汽车的桨距控制装置,该飞行汽车包括变距控制器及与变距控制器连接的多个舵机,变距控制器和舵机之间设有至少两个通信通道,该装置应用于变距控制器,该装置包括:桨距信息接收模块,用于接收桨距信息;位移信息获取模块,用于根据桨距信息确定每一舵机的位移信息;舵机控制模块,用于分别通过每一通信通道将位移信息发送至相应的舵机,以使舵机根据位移信息确定目标位移信息,并根据目标位移信息进行移动以控制所述飞行汽车的浆叶运动。
第四方面,本申请实施例还提供了一种飞行汽车,该飞行汽车包括:飞行控制器,用于根据接收到的飞行控制指令获得桨距信息;至少一个变距控制器,与飞行控制器连接,变距控制器用于根据桨距信息确定舵机的位移信息,并通过至少两个通信通道将位移信息发送至相应的舵机;多个舵机,与变距控制器连接,舵机用于根据位移信息确定目标位移信息,并根据目标位移信息进行移动以控制所述飞行汽车的浆叶运动。
本发明提供的技术方案,通过变距控制器根据桨距信息确定位移信息,并通过至少两个通信通道将位移信息发送至舵机,以使舵机确定目标位移信息并进行移动以控制飞行汽车的浆叶运动,从而调整飞行汽车的桨距,进而实现其飞行姿态的调整。由于在变距控制器和舵机之间设置至少两个通信通道,使得舵机从不同通信通道接收到的位移信息可以互做备份,有效地避免了单一的通信通道发生故障而导致控制失效的问题,因此提高了飞行汽车的可靠性和安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,而不是全部的实施例。基于本申请实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例及附图,都属于本发明保护的范围。
图1示出了本申请实施例所涉及的一种应用环境的示意图。
图2示出了本申请实施例所涉及的一种飞行汽车的结构示意图。
图3示出了本申请实施例所涉及的另一种飞行汽车的桨叶的结构示意图。
图4为图3中E处的放大图。
图5示出了本申请实施例提出的一种飞行汽车的桨距控制方法的流程示意图。
图6示出了本申请一实施例提出的另一种飞行汽车的桨距控制方法的流程示意图。
图7示出了本申请一实施例提出的一种飞行汽车的桨距控制装置的结构框图。
图8示出了本申请一实施例提出的一种飞行汽车的结构框图。
图9示出了本申请一实施例提出的一种计算机可读取存储介质的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
相关技术中,现有的飞行汽车在调整桨距时,主要通过作为主控部件的飞行控制器直接发送控制信号至舵机,以控制舵机,从而实现桨距的调整。但是发明人发现,在飞行控制器发送控制信号至舵机的过程中,容易发生单点故障而导致无法控制舵机的问题。
为了改善上述问题,发明人提出了本申请提供的飞行汽车的桨距控制方法、装置及飞行汽车,通过变距控制器基根据桨距信息确定位移信息,并通过至少两个通信通道将位移信息发送至舵机,以使舵机确定目标位移信息并进行移动以控制所述飞行汽车的浆叶运动,从而调整飞行汽车的桨距,进而实现其飞行姿态的调整。本申请由于在变距控制器和舵机之间设置至少两个通信通道,使得舵机从不同通信通道接收到的位移信息可以互做备份,有效地避免了单一的通信通道发生故障而导致控制失效的问题,即有效避免了单点故障失效的问题,因此提高了飞行的可靠性和安全性。
下面针对本发明实施提供的飞行汽车的桨距控制方法的应用环境进行介绍:
请参阅图1,本发明实施提供的飞行汽车的桨距控制方法可以应用于飞行汽车A中,该飞行汽车A包括飞行控制器B、舵机C以及至少一个变距控制器D,每一变距控制器D分别与飞行控制器B及相应的舵机C建立通讯连接,以进行信息交互;其中,飞行控制器B可以称为FCU(Flight Control Unit),或飞行控制CPU(central processing unit)。在此环境下,飞行汽车可以执行本申请实施例的飞行汽车的桨距控制方法。
在本申请的实施例中,飞行汽车A的变距控制器D的数量根据飞行汽车的旋翼数量确定,具体地,飞行汽车A的变距控制器D的数量与飞行汽车A的旋翼数量相等,且每个所述变距控制器D与三个所述舵机C连接。示例性地,若飞行汽车A为N旋翼,则飞行汽车A对应设置有N个变距控制器D,每个变距控制器D与3个舵机连接。当然本申请并不局限于每个所述变距控制器D与三个所述舵机C连接,与一个变距控制器D连接的舵机C数量的数量可以是其它。
在一些实施方式中,飞行汽车A设置至少一个变距控制器D。每个变距控制器D可以与三个舵机C连接。可选地,飞行汽车A为单旋翼飞行汽车时,飞行汽车可以设置一个变距控制器D和三个舵机C。可选地,飞行汽车A为双旋翼飞行汽车时,飞行汽车A可以设置两个变距控制器D和六个舵机C,每一变距控制器D与三个舵机C连接。可选地,飞行汽车A为三旋翼飞行汽车时,飞行汽车A可以设置三个变距控制器D和九个舵机C。
示例性地,如图1所示,提供了一种包括一个飞行控制器B、两个变距控制器D和六个舵机C的飞行汽车A,其中,飞行控制器B分别与两个变距控制器D连接,每一变距控制器D分别与相应的三个舵机C连接。
在一些实施方式中,飞行汽车的类型也可以根据实际使用情况设置,本申请对此不作限制;示例性地,如图2所示,提供了一种横列式双旋翼飞行汽车100,该飞行汽车100包括车身101以及分别设于车身101两侧的两根碳管102,碳管102的一端连接车身101,碳管102的另一端设有电调、电机、旋翼103和自动倾斜盘104。
在一些实施方式中,如图3和图4所示,本申请实施例还提供了另一种飞行汽车100,具体地,该飞行汽车100还包括第一桨叶105、第二桨叶106、第一连杆107、第二连杆(图中未示出)和三个舵机;其中,三个舵机分别为第一舵机108、第二舵机109和第三舵机110;第一桨叶105的端部通过连接件111与第二桨叶106的端部连接,旋转轴112的一端穿过自动倾斜盘104并与连接件111转动连接,三个舵机均匀设于自动倾斜盘104的底部周缘;第一连杆107和第二连杆对称设于自动倾斜盘104的顶部周缘,具体地,第一连杆107的一端和第二连杆一端分别连接于自动倾斜盘104的顶部周缘,第一连杆107的另一端与第一桨叶105的端部连接,第二连杆的另一端与第二桨叶106的端部连接。当然,图1至4仅是示例性的应用场景,本申请实施例所提供的方法还可以运行于其他的应用场景中。
请参阅图5,本申请一实施例提供了一种飞行汽车的桨距控制方法,可应用于飞行汽车,该飞行汽车包括飞行控制器、至少一个变距控制器和多个舵机;该方法可以包括:步骤S110至步骤S130。
步骤S110,飞行控制器根据接收到的飞行控制指令获得桨距信息,并将桨距信息发送至变距控制器。
步骤S120,变距控制器根据桨距信息确定每一舵机的位移信息,并通过至少两个通信通道将位移信息发送至相应的舵机;
步骤S130,舵机根据位移信息确定目标位移信息,并根据目标位移信息进行移动。
具体地,在步骤S110中,桨距信息包括总距、横向周期变距和纵向周期变距。桨距信息由飞行控制器根据接收到的飞行控制指令获得后发送至变距控制器。可以理解的是,飞行控制器实时接收IMU(Inertial Measurement Unit,惯性测量单元)、空速计、GPS(Global Positioning System,全球定位***)等传感器输出的数据,并基于这些数据解算出飞行汽车的当前姿态。当需要调整飞行汽车的飞行姿态时,可以输入相应的飞行控制指令,飞行控制器接收到该飞行控制指令后,根据飞行控制指令及飞行汽车的当前姿态,通过飞控算法获得桨距信息。具体地,飞行控制器根据接收到的飞行控制指令,通过飞控算法确定每一变距控制器对应的总距、横向周期变距和纵向周期变距。
在一些实施方式中,飞控算法可以为卡尔曼滤波算法,飞行控制PID算法,捷联惯导算法等,本发明对此不作限制。
在一些实施方式中,变距控制器和飞行控制器之间设有第二主通信通道和第二从通信通道;则,本申请的实施例的飞行汽车的桨距控制方法,还可以包括:
变距控制器分别通过第二主通信通道和第二从通信通道接收飞行控制器发送的桨距信息。
可以理解的,如图1所示,当飞行汽车设置两个变距控制器时,每一变距控制器均通过第二主通信通道及第二从通信通道接收飞行控制器发送的桨距信息。
本实施例的变距控制器分别通过第二主通信通道和第二从通信通道接收桨距信息,使得从两条通信通道接收到的信息可以互做备份,有效地避免了单一的通信通道发生故障而导致无法控制飞行的问题,即避免了单点故障失效问题,因此进一步提高了飞行控制的可靠性和安全性。
此外,需要说明的是,第二主通信通道和第二从通信通道分别采用CAN、RS485、RS422、单端PWM和差分PWM中的任意一种通讯协议。优选地,第二主通信通道和第二从通信通道均采用CAN通讯协议。
进一步地,在步骤S120中,变距控制器根据桨距信息确定每一舵机的位移信息,具体可以包括以下步骤:
步骤S121、若变距控制器通过第二主通信通道接收到飞行控制器发送的桨距信息,则变距控制器将通过第二主通信通道接收到的桨距信息作为目标桨距信息,并根据目标桨距信息确定每一舵机的位移信息。
步骤S122、否则,若变距控制器通过第二从通信通道接收到飞行控制器发送的桨距信息,则将通过第二从通信通道接收到的桨距信息目标桨距信息,并根据目标桨距信息确定舵机的位移信息。
可以理解的,变距控制器能够分别通过第二主通信通道和第二从通信通道接收飞行控制器发送的桨距信息,当两条通信通道无故障时,变距控制器能够接收到两个桨距信息,而当任一通信通道出现故障时,那么从该通信通道传输的信息会出现丢失现象。本实施例的变距控制器采用以第二主通信通道传输的信息为主,第二从通信通道传输的信息为辅的机制对接收到的信息进行相应处理。
具体地,当变距控制器接收到从第二主通信通道传输过来的桨距信息时,则将该桨距信息作为目标桨距信息,以根据该目标桨距信息确定舵机的位移信息,此时对第二从通信通道传输过来的桨距信息不作处理;而当变距控制器未接收到第二主通信通道传输过来的桨距信息,但接收到第二从通信通道传输过来的桨距信息时,则将通过第二从通信通道接收到的桨距信息作为目标桨距信息;当变距控制器均未接收到第二主通信通道和第二从通信通道传输过来的桨距信息时,则不作处理。
优选地,为进一步提高飞行控制的可靠性和安全性,在飞行控制器发送桨距信息后,当变距控制器均未接收到第二主通信通道和第二从通信通道传输过来的桨距信息时,继续监听第二主通信通道和第二从通信通道;当该监听时间大于预设的第一时间阈值时,若变距控制器仍未接收到从第二主通信通道和第二从通信通道传输过来的桨距信息,则向飞行控制器发送相应的故障信息,以告知飞行控制器未接收到桨距信息。
进一步地,在步骤S121和S122中,根据目标桨距信息确定舵机的位移信息,具体包括:根据目标桨距信息,采用自动倾斜盘的结构解析算法确定舵机的位移信息。
结合图4所示,飞起汽车还包括自动倾斜盘,自动倾斜盘与对应的舵机连接,在实际调整飞行汽车的桨距的过程中,可通过变距控制器控制每一舵机移动相应的行程量,自动倾斜盘通过多个舵机的移动调整倾斜位置,从而调整飞行汽车的桨距,以此产生前后左右的力矩,实现飞行汽车飞行姿态的调整。因此,当获知桨距信息时,可基于桨距信息,采用自动倾斜盘的结构解析算法确定每一舵机的位移信息。
进一步地,在步骤S130中,变距控制器分别通过每一通信通道将位移信息发送至相应的舵机,以使舵机根据位移信息确定目标位移信息,并根据目标位移信息进行移动,从而调整飞行汽车的桨距,进而实现飞行姿态的调整。可以理解的,结合图1和4所示,该变距控制器分别通过每一通信通道发送相应的位移信息至三个舵机;当三个舵机基于接收到的位移信息所确定的目标位移信息不相同时,则产生横向力矩或纵向力矩,例如当第一舵机108的目标位移信息分别小于第二舵机109和第三舵机110的目标位移信息时,则自动倾斜盘104整体会朝着第一舵机108的方向向下倾斜,当第一连杆107转动到第一舵机108的方向时,第一连杆107会向下移动一定距离,并通过传动机构带动第一桨叶105和第二桨叶106旋转,从而改变桨叶的浆距,产生第一舵机108方向的力矩;而当三个舵机所确定的目标位移信息相同时,三个舵机推动自动倾斜盘104整体向上或向下移动,第一桨叶105和第二桨叶106旋转相同的角度,产生总距上的变化,从而增大或减小飞行汽车向上的升力;基于此,实现飞行汽车飞行姿态的调整。
在一实施方式中,变距控制器和舵机之间的至少两个通信通道包括:第一主通信通道和第一从通信通道;则,在步骤S130中,舵机根据位移信息确定目标位移信息,并根据目标位移信息进行移动,包括:
步骤S131,若舵机通过第一主通信通道接收到位移信息,则将通过第一主通信通道接收到的位移信息作为目标位移信息,并根据目标位移信息进行移动以控制所述飞行汽车的浆叶运动;
步骤S132,否则,若舵机通过第一从通信通道接收到位移信息,则将通过第一从通信通道接收到的位移信息作为目标位移信息,并根据目标位移信息进行移动以控制所述飞行汽车的浆叶运动。
可以理解的,变距控制器能够分别通过第一主通信通道和第一从通信通道发送为位移信息至舵机,当两条通信通道无故障时,舵机能够接收到两个位移信息,而当任一通信通道出现故障时,那么从该通信通道传输的信息会出现丢失现象。本实施例的舵机采用以第一主通信通道传输的信息为主,第一从通信通道传输的信息为辅的机制对接收到的信息进行相应处理;具体地,当舵机接收到从第一主通信通道传输过来的位移信息时,则将该位移信息作为目标位移信息,以根据该目标位移信息进行移动,此时对第一从通信通道传输过来的位移信息不作处理;而当舵机未接收到第一主通信通道传输过来的位移信息,但接收到第一从通信通道传输过来的位移信息时,则将通过第一从通信通道接收到的位移信息作为目标位移信息;当舵机均未接收到第以一主通信通道和第一从通信通道传输过来的位移信息时,则不作处理。
优选地,为了更进一步提高飞行控制的可靠性和安全性,在变距控制器发送位移信息后,当舵机均未接收到第一主通信通道和第一从通信通道传输过来的位移信息时,继续监听第一主通信通道和第一从通信通道;当该监听时间大于预设的第二时间阈值时,若舵机仍未接收到从第一主通信通道和第一从通信通道传输过来的位移信息,则向变距控制器发送相应的故障信息,以告知变距控制器未接收位移信息。
需要说明的是,第一主通信通道和第一从通信通道分别采用CAN、RS485、RS422、单端PWM和差分PWM中的任意一种通讯协议。优选地,第一主通信通道和第一从通信通道均采用CAN通讯协议。
本实施例提供的一种飞行汽车的桨距控制方法,通过变距控制器基根据桨距信息确定位移信息,并通过至少两个通信通道将位移信息发送至舵机,以使舵机确定目标位移信息并进行移动,从而调整飞行汽车的桨距,进而实现其飞行姿态的调整。由于在变距控制器和舵机之间设置至少两个通信通道,使得舵机从不同通信通道接收到的位移信息可以互做备份,有效地避免了单一的通信通道发生故障而导致控制失效的问题,即有效避免了单点故障失效的问题,因此提高了飞行的可靠性和安全性。
请参阅图6,本申请一实施例提供的另一种飞行汽车的桨距控制方法,该飞行汽车包括变距控制器以及与变距控制器连接的多个舵机,变距控制器和舵机之间设有至少两个通信通道,该方法可以应用于上述的变距控制器。具体地,该方法可以包括:步骤S210至步骤S230。
步骤S210,接收桨距信息。
步骤S220,根据桨距信息确定每一舵机的位移信息。
步骤S230,分别通过每一通信通道将位移信息发送至相应的舵机,以使舵机根据位移信息确定目标位移信息,并根据目标位移信息进行移动以控制飞行汽车的桨叶运动。
具体地,在步骤S210中,桨距信息包括总距、横向周期变距和纵向周期变距;桨距信息由飞行控制器根据接收到的飞行控制指令获得后发送至变距控制器。可以理解的,飞行控制器实时接收IMU(Inertial Measurement Unit,惯性测量单元)、空速计、GPS(GlobalPositioning System,全球定位***)等传感器输出的数据,并基于这些数据解算出飞行汽车的当前姿态;当需要调整飞行汽车的飞行姿态时,可以输入相应的飞行控制指令,飞行控制器接收到该飞行控制指令后,根据飞行控制指令及飞行汽车的当前姿态,通过飞控算法获得桨距信息。其中,飞控算法可以为卡尔曼滤波算法,飞行控制PID算法,捷联惯导算法等,本发明对此不作限制。
进一步地,在步骤S220中,根据桨距信息确定每一舵机的位移信息,具体可以包括以下步骤:
步骤S221、若通过第二主通信通道接收到飞行控制器发送的桨距信息,则将通过第二主通信通道接收到的桨距信息作为目标桨距信息,并根据目标桨距信息确定每一舵机的位移信息。
步骤S222、否则,若通过第二从通信通道接收到飞行控制器发送的桨距信息,则将通过第二从通信通道接收到的桨距信息目标桨距信息,并根据目标桨距信息确定舵机的位移信息。
进一步地,在步骤S221和S222中,根据目标桨距信息确定舵机的位移信息,具体包括:根据目标桨距信息,采用自动倾斜盘的结构解析算法确定舵机的位移信息。
在一实施方式中,变距控制器和舵机之间的至少两个通信通道包括:第一主通信通道和第一从通信通道;则,在步骤S230中,分别通过每一通道将位移信息发送至相应的舵机,以使舵机根据位移信息确定目标位移信息,并根据目标位移信息进行移动以控制飞行汽车的桨叶运动,具体包括:
步骤S231,若舵机通过第一主通信通道接收到位移信息,则使舵机将通过第一主通信通道接收到的位移信息作为目标位移信息,并根据目标位移信息进行移动以控制飞行汽车的桨叶运动。
步骤S232,否则,若舵机通过第一从通信通道接收到位移信息,则使舵机将通过第一从通信通道接收到的位移信息作为目标位移信息,并根据目标位移信息进行移动以控制飞行汽车的桨叶运动。
应当说明的是,本实施例的飞行汽车的桨距控制方法的具体实施细节,可以参考上述实施例中对变距控制器的具体实施过程的具体阐述,在此不再进行赘述。
本实施例提供的另一种飞行汽车的桨距控制方法,通过变距控制器基于桨距信息确定位移信息,并通过至少两个通信通道将位移信息发送至舵机,以使舵机确定目标位移信息并进行移动,从而调整飞行汽车的桨距,进而实现其飞行姿态的调整。由于在变距控制器和舵机之间设置至少两个通信通道,使得舵机从不同通信通道接收到的位移信息可以互做备份,有效地避免了单一的通信通道发生故障而导致控制失效的问题,即有效避免了单点故障失效的问题,因此提高了飞行的可靠性和安全性。
请参阅图7,其示出了本发明一个实施例提供的一种飞行汽车的桨距控制装置300,该飞行汽车包括变距控制器及与变距控制器连接的多个舵机,变距控制器和舵机之间设有至少两个通信通道,该桨距控制装置300应用于变距控制器,该桨距控制装置300包括桨距信息接收模块310、位移信息获取模块320和舵机控制模块330。其中:
桨距信息接收模块310,用于接收桨距信息;
位移信息获取模块320,用于根据桨距信息确定舵机的位移信息;
舵机控制模块330,用于分别通过每一通信通道将位移信息发送至相应的舵机,以使舵机根据位移信息确定目标位移信息,并根据目标位移信息进行移动以控制飞行汽车的桨叶运动。
在一实施方式中,变距控制器和飞行控制器之间设有第二主通信通道和第二从通信通道;则,
桨距信息接收模块310,具体用于分别通过第二主通信通道和第二从通信通道接收飞行控制器发送的桨距信息。
其中,桨距信息包括总距、横向周期变距和纵向周期变距;桨距信息由飞行控制器根据接收到的飞行控制指令获得。
本实施例的桨距信息接收模块310分别通过第二主通信通道和第二从通信通道接收桨距信息,使得从两条通信通道接收到的信息可以互做备份,有效地避免了单一的通信通道发生故障而导致无法控制飞行的问题,即避免了单点故障失效问题,因此进一步提高了飞行控制的可靠性和安全性。
需要说明的是,第二主通信通道和第二从通信通道分别采用CAN、RS485、RS422、单端PWM和差分PWM中的任意一种通讯协议。优选地,第二主通信通道和第二从通信通道采用CAN通讯协议。
进一步地,位移信息获取模块320,具体包括:
第一位移信息获取单元,用于若通过第二主通信通道接收到飞行控制器发送的桨距信息,则将通过第二主通信通道接收到的桨距信息作为目标桨距信息,并根据目标桨距信息确定舵机的位移信息;
第二位移信息获取单元,用于在第二主通信通道未接收到飞行控制器发送的桨距信息时,若通过第二从通信通道接收到飞行控制器发送的桨距信息,则将通过第二从通信通道接收到的桨距信息目标桨距信息,并根据目标桨距信息确定舵机的位移信息。
进一步地,根据目标桨距信息确定舵机的位移信息,具体表现为:根据目标桨距信息,采用自动倾斜盘的结构解析算法计算获得每一舵机的位移信息。
进一步地,变距控制器和舵机之间的至少两个通信通道包括:第一主通信通道和第一从通信通道;则,
舵机控制模块330,具体用于分别通过第一主通信通道和第一从通信通道将位移信息发送至相应的舵机,以使若舵机通过第一主通信通道接收到位移信息,则将通过第一主通信通道接收到的位移信息作为目标位移信息,并根据目标位移信息进行移动;否则,若舵机通过第一从通信通道接收到位移信息,则将通过第一从通信通道接收到的位移信息作为目标位移信息,并根据目标位移信息进行移动。
需要说明的是,第一主通信通道和第一从通信通道分别采用CAN、RS485、RS422、单端PWM和差分PWM中的任意一种通讯协议。优选地,第一主通信通道和第一从通信通道采用CAN通讯协议。
此外,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的装置、模块和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,所显示或讨论的模块相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。
本申请实施例还提供一种飞行汽车,该飞行汽车包括飞行控制器、至少一个变距控制器和多个舵机。其中:
飞行控制器,用于根据接收到的飞行控制指令获得桨距信息;
至少一个变距控制器,与飞行控制器连接,变距控制器用于根据桨距信息确定舵机的位移信息,并通过至少两个通信通道将位移信息发送至相应的舵机;
多个舵机,与变距控制器连接,舵机用于根据位移信息确定目标位移信息,并根据目标位移信息进行移动以控制器飞行汽车的桨叶运动。
在一些实施方式中,每个变距控制器与三个舵机连接。可选地,飞行汽车包括一个变距控制器和三个舵机。可选地,飞行汽车包括两个变距控制器和六个舵机。可选地,飞行汽车包括三个变距控制器和九个舵机。
其中,桨距信息包括总距、横向周期变距和纵向周期变距。
进一步地,变距控制器和飞行控制器之间设有第二主通信通道和第二从通信通道;则飞行控制器,还用于分别通过第二主通信通道和第二从通信通道将桨距信息发送至变距控制器。
其中,第二主通信通道和第二从通信通道分别采用CAN、RS485、RS422、单端PWM和差分PWM中的任意一种通讯协议。优选地,第二主通信通道和第二从通信通道均采用CAN通讯协议。
进一步地,变距控制器,具体用于:
若通过第二主通信通道接收到飞行控制器发送的桨距信息,则将通过第二主通信通道接收到的桨距信息作为目标桨距信息,并根据目标桨距信息确定舵机的位移信息,并通过至少两个通信通道将位移信息发送至相应的舵机;
否则,若通过第二从通信通道接收到飞行控制器发送的桨距信息,则将通过第二从通信通道接收到的桨距信息目标桨距信息,并根据目标桨距信息确定舵机的位移信息,并通过至少两个通信通道将位移信息发送至相应的舵机。
进一步地,变距控制器和舵机之间的至少两个通信通道包括:第一主通信通道和第一从通信通道;则舵机,具体用于:
若舵机通过第一主通信通道接收到位移信息,则将通过第一主通信通道接收到的位移信息作为目标位移信息,并根据目标位移信息进行移动;
否则,若舵机通过第一从通信通道接收到位移信息,则将通过第一从通信通道接收到的位移信息作为目标位移信息,并根据目标位移信息进行移动。
需要说明的是,第一主通信通道和第一从通信通道分别采用CAN、RS485、RS422、单端PWM和差分PWM中的任意一种通讯协议。优选地,第一主通信通道和第一从通信通道均采用CAN通讯协议。
进一步地,变距控制器包括第一变距控制器和第二变距控制器;舵机包括多个第一舵机和多个第二舵机;第一变距控制器与多个第一舵机连接,并用于根据桨距信息确定每一第一舵机的位移信息;第二变距控制器与多个第二舵机连接,并用于根据桨距信息确定每一第二舵机的位移信息。
本实施例通过设置第一变距控制器和第二变距控制器,由第一变距控制器确定第一舵机的位移信息,以控制多个第一舵机,并由第二变距控制器确定第二舵机的位移信息,以控制多个第二舵机。该设置可适用于具有双旋翼的飞行汽车,基于第一变距控制器控制多个第一舵机,以控制其中一个旋翼的浆距,基于第二变距控制器控制多个第二舵机,以控制另一个旋翼的浆距,因此实现飞行汽车飞行姿态的调整。相对于具有多旋翼的飞行汽车,该双旋翼飞行汽车的旋翼少,占用空间少,结构简单;而对于具有倾转旋翼的飞行汽车,该双旋翼飞行汽车结构简单且重量轻。
需要说明的是,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述装置或模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
请参阅图8,基于上述的飞行汽车的桨距控制方法,本申请实施例还提供另一种包括可以执行前述飞行汽车的桨距控制方法的处理器410的飞行汽车400,该飞行汽车400还包括存储器420。其中,该存储器420中存储有可以执行前述实施例中内容的程序,而处理器410可以执行该存储器420中存储的程序。
其中,处理器410可以包括一个或者多个用于处理数据的核以及消息矩阵单元。处理器410利用各种接口和线路连接整个飞行汽车400内的各个部分,通过运行或执行存储在存储器420内的指令、程序、代码集或指令集,以及调用存储在存储器420内的数据,执行飞行器200的各种功能和处理数据。可选地,处理器410可以采用数字信号处理(DigitalSignal Processing,DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array,PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器102可集成中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、图像处理器(GraphicsProcessing Unit,GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中,CPU主要处理操作***、用户界面和应用程序等;GPU用于负责显示内容的渲染和绘制;调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调器也可以不集成到处理器410中,单独通过一块通信芯片进行实现。
存储器420可以包括随机存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。存储器420可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器420可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储用于实现操作***的指令、用于实现至少一个功能的指令、用于实现下述各个方法实施例的指令等。
请参考图9,其示出了本申请实施例提供的一种计算机可读取存储介质的结构框图。该计算机可读介质500中存储有程序代码,程序代码可被处理器调用执行上述方法实施例中所描述的方法。
计算机可读取存储介质500可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。可选地,计算机可读取存储介质500包括非易失性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。计算机可读取存储介质500具有执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码510的存储空间。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。程序代码510可以例如以适当形式进行压缩。
综上所述,本申请提供的一种行汽车的桨距控制方法、装置、飞行汽车及存储介质,通过变距控制器基于桨距信息确定位移信息,并通过至少两个通信通道将位移信息发送至舵机,以使舵机确定目标位移信息并进行移动以控制飞行汽车的桨叶运动,从而调整飞行汽车的桨距,进而实现其飞行姿态的调整。由于在变距控制器和舵机之间设置至少两个通信通道,这使得舵机从不同通信通道接收到的位移信息可以互做备份,有效地避免了单一的通信通道发生故障而导致控制失效的问题,即有效避免了单点故障失效的问题,因此提高了飞行的可靠性和安全性。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种飞行汽车的桨距控制方法,其特征在于,所述飞行汽车包括飞行控制器、至少一个变距控制器和多个舵机;所述方法包括:
所述飞行控制器根据接收到的飞行控制指令获得桨距信息,并将所述桨距信息发送至所述变距控制器;
所述变距控制器根据所述桨距信息确定每一所述舵机的位移信息,并通过至少两个通信通道将所述位移信息发送至相应的所述舵机;
所述舵机根据所述位移信息确定目标位移信息,并根据所述目标位移信息进行移动以控制所述飞行汽车的浆叶运动。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述飞行控制器根据接收到的飞行控制器指令获得桨距信息,包括:
所述飞行控制器根据接收到的飞行控制指令,通过飞控算法确定每一变距控制器对应的总距、横向周期变距和纵向周期变距。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述飞行汽车还包括自动倾斜盘,所述自动倾斜盘与对应的所述舵机连接;所述方法还包括:
所述自动倾斜盘通过所述多个舵机的移动调整倾斜位置,从而调整所述飞行汽车的桨距。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述至少两个通信通道包括:第一主通信通道和第一从通信通道;
所述舵机根据所述位移信息确定目标位移信息,并根据所述目标位移信息进行移动,包括:
若所述舵机通过所述第一主通信通道接收到所述位移信息,则将通过所述第一主通信通道接收到的所述位移信息作为目标位移信息,并根据所述目标位移信息进行移动;
否则,若所述舵机通过所述第一从通信通道接收到所述位移信息,则将通过所述第一从通信通道接收到的所述位移信息作为目标位移信息,并根据所述目标位移信息进行移动。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述变距控制器和所述飞行控制器之间设有第二主通信通道和第二从通信通道;所述方法还包括:
所述变距控制器分别通过所述第二主通信通道和第二从通信通道接收所述飞行控制器发送的所述桨距信息;
所述变距控制器根据所述桨距信息确定每一所述舵机的位移信息,包括:
若所述变距控制器通过所述第二主通信通道接收到所述飞行控制器发送的所述桨距信息,则所述变距控制器将通过所述第二主通信通道接收到的所述桨距信息作为目标桨距信息,并根据所述目标桨距信息确定每一所述舵机的位移信息;
否则,若所述变距控制器通过所述第二从通信通道接收到所述飞行控制器发送的所述桨距信息,则所述变距控制器将通过所述第二从通信通道接收到的所述桨距信息目标桨距信息,并根据所述目标桨距信息确定所述舵机的位移信息。
6.一种飞行汽车的桨距控制方法,其特征在于,所述飞行汽车包括变距控制器以及与所述变距控制器连接的多个舵机,所述变距控制器和所述舵机之间设有至少两个通信通道,所述方法应用于所述变距控制器,所述方法包括:
接收桨距信息;
根据所述桨距信息确定每一所述舵机的位移信息;
分别通过每一所述通信通道将所述位移信息发送至相应的所述舵机,以使所述舵机根据所述位移信息确定目标位移信息,并根据所述目标位移信息进行移动以控制所述飞行汽车的浆叶运动。
7.一种飞行汽车的桨距控制装置,其特征在于,所述飞行汽车包括变距控制器及与所述变距控制器连接的多个舵机,所述变距控制器和所述舵机之间设有至少两个通信通道,所述装置应用于所述变距控制器,所述装置包括:
桨距信息接收模块,用于接收桨距信息;
位移信息获取模块,用于根据所述桨距信息确定每一舵机的位移信息;
舵机控制模块,用于分别通过每一所述通信通道将所述位移信息发送至相应的所述舵机,以使所述舵机根据所述位移信息确定目标位移信息,并根据所述目标位移信息进行移动以控制所述飞行汽车的浆叶运动。
8.一种飞行汽车,其特征在于,所述飞行汽车包括:
飞行控制器,用于根据接收到的飞行控制指令获得桨距信息;
至少一个变距控制器,与所述飞行控制器连接,所述变距控制器用于根据所述桨距信息确定舵机的位移信息,并通过至少两个通信通道将所述位移信息发送至相应的所述舵机;
多个舵机,与所述变距控制器连接,所述舵机用于根据所述位移信息确定目标位移信息,并根据所述目标位移信息进行移动以控制所述飞行汽车的浆叶运动。
9.根据权利要求8所述的飞行汽车,其特征在于,所述变距控制器的数量与所述飞行汽车的旋翼数量相等,且每个所述变距控制器与三个所述舵机连接。
10.根据权利要求9所述的飞行汽车,其特征在于,所述飞行汽车包括一个所述变距控制器和三个所述舵机;
或者,所述飞行汽车包括两个所述变距控制器和六个所述舵机;
或者,所述飞行汽车包括三个所述变距控制器和九个所述舵机。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111550989.XA CN114056548A (zh) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | 飞行汽车的桨距控制方法、装置及飞行汽车 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111550989.XA CN114056548A (zh) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | 飞行汽车的桨距控制方法、装置及飞行汽车 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114056548A true CN114056548A (zh) | 2022-02-18 |
Family
ID=80229906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111550989.XA Withdrawn CN114056548A (zh) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | 飞行汽车的桨距控制方法、装置及飞行汽车 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114056548A (zh) |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015172559A1 (zh) * | 2014-05-13 | 2015-11-19 | 杨华东 | 多旋翼变距飞行器的控制方法和控制装置 |
CN205003549U (zh) * | 2015-08-24 | 2016-01-27 | 深圳市诺亚星辰科技开发有限公司 | 一种单旋翼无人机自主飞行控制硬件*** |
CN106275425A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-04 | 西安交通大学 | 一种变距式全差动刚性旋翼***及其变距方法 |
CN108791819A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-11-13 | 陈俊胤 | 一种自动变距螺旋桨装置及其控制方法、飞行器 |
CN108928478A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-12-04 | 中国直升机设计研究所 | 一种多旋翼操控*** |
US20180362146A1 (en) * | 2017-06-14 | 2018-12-20 | Sanmina Corporation | Tilt-rotor multicopters with variable pitch propellers |
CN208544421U (zh) * | 2018-06-14 | 2019-02-26 | 南京航空航天大学 | 一种独立变桨距旋翼*** |
CN110127047A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-16 | 深圳创壹通航科技有限公司 | 四矢量控制的垂直起降固定翼飞行器及其控制方法 |
US20190300169A1 (en) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | Bell Helicopter Textron Inc. | Rotorcraft Swashplate Actuator Control |
CN113009933A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-06-22 | 广东汇天航空航天科技有限公司 | 一种飞行器的控制装置、控制方法和飞行器 |
CN113401338A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-09-17 | 深圳市易飞特飞行汽车有限公司 | 一种油动多旋翼飞行器及传动和控制*** |
US20210291976A1 (en) * | 2020-03-17 | 2021-09-23 | Airbus Helicopters | Method of controlling propellers of a hybrid helicopter, and a hybrid helicopter |
-
2021
- 2021-12-17 CN CN202111550989.XA patent/CN114056548A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015172559A1 (zh) * | 2014-05-13 | 2015-11-19 | 杨华东 | 多旋翼变距飞行器的控制方法和控制装置 |
CN205003549U (zh) * | 2015-08-24 | 2016-01-27 | 深圳市诺亚星辰科技开发有限公司 | 一种单旋翼无人机自主飞行控制硬件*** |
CN106275425A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-04 | 西安交通大学 | 一种变距式全差动刚性旋翼***及其变距方法 |
US20180362146A1 (en) * | 2017-06-14 | 2018-12-20 | Sanmina Corporation | Tilt-rotor multicopters with variable pitch propellers |
US20190300169A1 (en) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | Bell Helicopter Textron Inc. | Rotorcraft Swashplate Actuator Control |
CN208544421U (zh) * | 2018-06-14 | 2019-02-26 | 南京航空航天大学 | 一种独立变桨距旋翼*** |
CN108928478A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-12-04 | 中国直升机设计研究所 | 一种多旋翼操控*** |
CN108791819A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-11-13 | 陈俊胤 | 一种自动变距螺旋桨装置及其控制方法、飞行器 |
CN110127047A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-16 | 深圳创壹通航科技有限公司 | 四矢量控制的垂直起降固定翼飞行器及其控制方法 |
US20210291976A1 (en) * | 2020-03-17 | 2021-09-23 | Airbus Helicopters | Method of controlling propellers of a hybrid helicopter, and a hybrid helicopter |
CN113009933A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-06-22 | 广东汇天航空航天科技有限公司 | 一种飞行器的控制装置、控制方法和飞行器 |
CN113401338A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-09-17 | 深圳市易飞特飞行汽车有限公司 | 一种油动多旋翼飞行器及传动和控制*** |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11119505B1 (en) | Wind finding and compensation for unmanned aircraft systems | |
US8777152B2 (en) | Method and an aircraft provided with a swiveling tail rotor | |
EP3558815B1 (en) | Distributed flight control system | |
CN108394565B (zh) | 用于旋翼飞行器的动力需求预测*** | |
US10150561B2 (en) | System and method of operation of twin-tiltrotor helicopter | |
US7931231B2 (en) | Engine anticipation for rotary-wing aircraft | |
US10086932B2 (en) | Moment limiting control laws for dual rigid rotor helicopters | |
CN109878715B (zh) | 无人飞行器的故障监测预警方法及无人飞行器 | |
CN112000118B (zh) | 一种无人机保护方法、装置及无人机 | |
US10809744B2 (en) | Rotor moment control system for a rotary wing aircraft | |
US20180362146A1 (en) | Tilt-rotor multicopters with variable pitch propellers | |
CN116529159A (zh) | Vtol飞行器飞行控制操纵器的***和方法 | |
CN112622931A (zh) | 平行驾驶中的异常处理方法、自动驾驶车辆及云端驾驶舱 | |
CN111699451A (zh) | 垂直起降无人机的飞行控制方法、设备及垂直起降无人机 | |
CN111806676A (zh) | 混合多旋翼载具和相关方法 | |
CN110320924B (zh) | 用于旋翼飞行器轮子承重飞行状态转换控制的***和方法 | |
CN114056548A (zh) | 飞行汽车的桨距控制方法、装置及飞行汽车 | |
CN107515629B (zh) | 一种全回转桨转舵过程中的pid速度控制*** | |
US20230227146A1 (en) | System and methods for flight control for an electric aircraft | |
CN205229808U (zh) | 应用于微小型飞行器的多动力融合飞控*** | |
CN114275148B (zh) | 飞行器的控制方法、***、飞行器及计算设备 | |
CN103645739A (zh) | 一种小型无人直升机的模块化机载飞行控制软件 | |
WO2020081777A1 (en) | Multicopter with improved cruising performance | |
EP3471847B1 (en) | Self-adjusting system for aircraft control | |
CN114104267A (zh) | 飞行器的变距控制方法、控制装置及飞行器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20220218 |