模型飞机四合一系统的数据调节方法和装置制造方法及图纸

一种模型飞机四合一系统的数据调节方法和装置，其方法包括以下步骤：S1、在模型飞机上设置一个主控制器，将信号处理接收控制、多环串级高精度姿态控制、调速器控制、伺服器控制合成四合一系统；设置一上位机，上位机中设置飞机参数调整模块；主控制器与上位机进行数据交换；S2、飞机参数调整模块将机型参数调节限权开放，用户可调节飞机参数形成用户数据；S3、用户参数调节完毕后，主控制器保存参数数据并与上位机断开数据连接；S4、主控制器读取保存的参数数据进行运算处理，驱动调速器、伺服器。本发明专利技术使得开发人员可在不懂机型参数的情况下进行开发，但机手可按需调节参数，提高了产品项目开发的进度，满足用户对机型参数的个性化的需求。

【技术实现步骤摘要】
模型飞机四合一系统的数据调节方法和装置
本专利技术涉及模型飞机四合一系统的生产数据与用户数据的调节方法,特别是模型飞机内有刷电机调速器、有刷伺服器、信号接收器、多环串级姿态控制的调节装置。
技术介绍
现有技术的模型飞机使用调速器、伺服器、接收器、飞行控制器等独立产品模块组合而成。调速器、伺服器、接收器通过有线方式与飞机控制器连接。飞行控制器对不同的调速器、伺服器、接收器进行兼容性配置。这样就导致整体占用结构空间大，增加了模型飞机的体积，也增加了模型飞机的重量，增加了模型飞机的成本。独立产品模块进行组合时连线的松动可能影响了模型飞机的稳定性，飞机控制器对一些调速器、伺服器、接收器等也不兼容，减少了调速器、伺服器、接收器的自由选择空间；即使选择了飞行控制器所兼容的调速器、伺服器、接收器，依然需要用户设置大量的兼容参数，增加了用户玩模型飞机的技术门槛。调速器、伺服器、接收器在与飞行控制器通讯时，会产生一定的通讯延迟和通讯误差，降低了模型飞机的精度，减少了模型飞机的稳定性。开发人员在进行模型飞机编程的时候，需要标定飞机参数。这样就导致产品项目开发进度慢，用户对机型参数的个性化需求得不到满足。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种提高模型飞机的稳定性的模型飞机四合一系统的数据调节方法。本专利技术的目的之一在于提供一种提高模型飞机的稳定性的模型飞机四合一系统的数据调节装置。本专利技术的目的之一可以这样实现，设计一种模型飞机四合一系统的数据调节方法，包括以下步骤：S1、在模型飞机上设置一个主控制器，将信号处理接收控制、多环串级高精度姿态控制、调速器控制、伺服器控制合成四合一系统，在主控制器上完成四个部件的控制功能，生产数据与用户数据存储在主控制器的存储器里；设置一上位机，上位机中设置飞机参数调整模块；主控制器通过有线或无线的方式与上位机进行数据交换；S2、飞机参数调整模块将机型参数涉及用户数据的调节限权开放，用户通过飞机参数调整模块调节飞机参数形成新用户数据以满足用户对飞机飞行的需求；S3、用户参数调节完毕后，主控制器保存调节后的参数数据并与上位机断开数据连接；S4、主控制器读取保存的参数数据进行运算处理，驱动调速器、伺服器。进一步地，用户参数调节完毕后，上位机将调节后的参数数据保存，将模型飞机的型号数据与保存的用户参数上传至生产数据库。进一步地，包括以下步骤：S201、用户通过飞机参数调整模块对高频信号处理接收器、闭环伺服器、电机调速器、多环串级的高精度姿态控制进行参数配置；S202、用户通过飞机参数调整模块对最终物理输出信号进行方向、行程、速度匹配；S203、用户通过飞机参数调整模块选择电池参数组配置低电压保护动作；S204、用户通过飞机参数调整模块选择飞机参数调整模块中的参数组配置供其它参数组调用的曲线；S205、用户通过飞机参数调整模块选择飞机参数调整模块中的参数组配置需要通过无线遥控器实时调节的其他参数组参数；S206、用户选择飞机参数调整模块中的参数组对参与多环串级的高精度姿态控制中使用的参数进行选择；S207、模型飞机的主控制器读取存储的生产与用户参数，读取传感器的姿态角信号，读取接收器的信号、读取电源信号、控制指示灯；S208、主控制器根据生产、用户数据将姿态角信号转换为可参与计算的姿态角，将接收器信号转换为可参与运算的控制数据；S209、主控制器对姿态角与接收器信号进行曲线柔化运算、动作干预运算、旋转补偿运算、混控运算以得到油门信号与伺服信号；S210、主控制器根据生产、用户数据对油门信号进行电机匹配运算，启动、运行、刹车分段运算，控制电机；S211、主控制器根据生产、用户数据对伺服信号、伺服位置信号进行闭环运算，控制伺服电机。进一步地，7个点将油门行程分段使用一元一次函数y＝ax+b转换，其中，y为输出给下一模块的控制数据，x为输入的控制数据，a、b为7个点中相邻两点。进一步地，所述曲线柔化运算采用贝塞尔算法，其公式为B(t)＝(1-t)2P0+2t(1-t)P1+t2P2，t∈[0,1]，其中，B(t)为输出给下一模块的控制数据，t为输入的控制数据，P0、P1为7点中的相邻两点，P2为贝塞尔曲线控制点。进一步地，伺服器闭环运算采用增量式PID算法，其公式为Δu(k)＝Kp[e(k)-e(k-1)]+Kie(k)+Kd[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]，其中，Δu(k)为输出给电机的控制量，Kp为比例系数，e(k)为误差，即伺服器目标位置与当前位置之间的差值，e(k-1)为上一次误差，e(k-2)为上上次误差，k为运算次数，Ki为积分系数、Kd为微分系数。进一步地，多环串级的高精度姿态控制运算采用位置式PID算法，其公式为u(k)＝Kpe(k)+Ki∑i＝0e(i)+Kd[e(k)-e(k-1)]，其中，u(k)为模块输出量，Kp为比例系数，e(k)为误差，即目标值与当前测量值的差值，e(k-1)为上一次误差，∑i＝0e(i)为误差的累加，k为运算次数，Ki为积分系数，Kd为微分系数。进一步地，通过飞行数据判断出模型飞机当前处于右回中、右离中、左回中、左离中状态的，根据飞行状态调节位置式PID算法中的对应参数。本专利技术的目的之一可以这样实现，设计一种模型飞机四合一系统的数据调节装置，包括上位机、主控制器、多环串级高精度姿态控制器、信号处理接收器、调速器、伺服器；上位机设置飞机参数调整模块，上位机与主控制器之间通过有线或无线方式传输数据；主控制器包括多环串级高精度姿态控制器、信号处理接收模块、调速器控制模块、伺服器控制模块、存储器，主控制器读取存储器数据、读取传感器的姿态角信号、读取接收器的信号、读取电源信号和控制指示灯；多环串级高精度姿态控制器，对姿态角与接收器信号进行曲线柔化运算、动作干预运算、旋转补偿运算、混控运算以得到油门信号与伺服信号；信号处理接收器，接收遥控器发出的遥控控制信号并将遥控控制信号送至主控制器；调速器，接收对应控制信号做出对应动作；伺服器，接收对应控制信号做出对应动作。进一步地，参数组数据存储在存储器内由主控制器调用；“radio”参数组可配置接收器的接收通道，接收类型参数；“RX”参数组可配置接收器接收数据的最小值、中位值、最大值匹配，接收数据进行增减量速度匹配；“hill”、“function-R”、“motion-R-1”、“motion-R-2”、“FK”、“flybar”、“function”、“motion-1”、“motion-2”、“mixer-1”、“mixer-2”参数组配置用于接收器控制信号、陀螺仪姿态信号进行多环串级的高精度姿态控制运算参数；“output”参数组可对输出信号反向，输出信号最小行程、最大行程限值、输出信号中位偏移、输出信号增量、减量速度调节；“servo”参数组可配置伺服器电机频率、伺服器运转方向、伺服本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模型飞机四合一系统的数据调节方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、在模型飞机上设置一个主控制器，将信号处理接收控制、多环串级高精度姿态控制、调速器控制、伺服器控制合成四合一系统，在主控制器上完成四个部件的控制功能，生产数据与用户数据存储在主控制器的存储器里；设置一上位机，上位机中设置飞机参数调整模块；主控制器通过有线或无线的方式与上位机进行数据交换；/nS2、飞机参数调整模块将机型参数涉及用户数据的调节限权开放，用户通过飞机参数调整模块调节飞机参数形成新用户数据以满足用户对飞机飞行的需求；/nS3、用户参数调节完毕后，主控制器保存调节后的参数数据并与上位机断开数据连接；/nS4、主控制器读取保存的参数数据进行运算处理，驱动调速器、伺服器。/n

【技术特征摘要】
1.一种模型飞机四合一系统的数据调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在模型飞机上设置一个主控制器，将信号处理接收控制、多环串级高精度姿态控制、调速器控制、伺服器控制合成四合一系统，在主控制器上完成四个部件的控制功能，生产数据与用户数据存储在主控制器的存储器里；设置一上位机，上位机中设置飞机参数调整模块；主控制器通过有线或无线的方式与上位机进行数据交换；
S2、飞机参数调整模块将机型参数涉及用户数据的调节限权开放，用户通过飞机参数调整模块调节飞机参数形成新用户数据以满足用户对飞机飞行的需求；
S3、用户参数调节完毕后，主控制器保存调节后的参数数据并与上位机断开数据连接；
S4、主控制器读取保存的参数数据进行运算处理，驱动调速器、伺服器。


2.根据权利要求1所述的模型飞机四合一系统的数据调节方法，其特征在于：用户参数调节完毕后，上位机将模型飞机的生产数据与新用户数据保存并上传至生产数据库。


3.根据权利要求1所述的模型飞机四合一系统的数据调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
S201、用户通过飞机参数调整模块对高频信号处理接收器、闭环伺服器、电机调速器、多环串级的高精度姿态控制进行参数配置；
S202、用户通过飞机参数调整模块对最终物理输出信号进行方向、行程、速度匹配；
S203、用户通过飞机参数调整模块选择电池参数组配置低电压保护动作；
S204、用户通过飞机参数调整模块选择飞机参数调整模块中的参数组配置供其它参数组调用的曲线；
S205、用户通过飞机参数调整模块选择飞机参数调整模块中的参数组配置需要通过无线遥控器实时调节的其他参数组参数；
S206、用户选择飞机参数调整模块中的参数组对参与多环串级的高精度姿态控制中使用的参数进行选择；
S207、模型飞机的主控制器读取存储的生产与用户参数，读取传感器的姿态角信号，读取接收器的信号、读取电源信号、控制指示灯；
S208、主控制器根据生产、用户数据将姿态角信号转换为可参与计算的姿态角，将接收器信号转换为可参与运算的控制数据；
S209、主控制器对姿态角与接收器信号进行曲线柔化运算、动作干预运算、旋转补偿运算、混控运算以得到油门信号与伺服信号；
S210、主控制器根据生产、用户数据对油门信号进行电机匹配运算，启动、运行、刹车分段运算，控制电机；
S211、主控制器根据生产、用户数据对伺服信号、伺服位置信号进行闭环运算，控制伺服电机。


4.根据权利要求3所述的模型飞机四合一系统的数据调节方法，其特征在于：主控制器根据油门控制信号读取接收器信号进行曲线柔化运算，通过7个点将油门行程分段，通过高阶贝塞尔转换为曲线，得到第二油门控制信号；7个点可以通过飞机参数调整模块调节。


5.根据权利要求4所述的模型飞机四合一系统的数据调节方法，其特征在于：7个点将油门行程分段使用一元一次函数y＝ax+b转换，其中，y为输出给下一模块的控制数据，x为输入的控制数据，a、b为7个点中相邻两点。


6.根据权利要求4所述的模型飞机四合一系统的数据调节方法，其特征在于：所述曲线柔化运算采用贝塞尔算法，其公式为B(t)＝(1-t)2P0+2t(1-t)P1+t2P2，t∈[0，1]，
其中，B(t)为输出给下一模块的控制数据，t为输入的控制数据，P0、P1为7点中的相邻两点，P2为贝塞尔曲线控制点。


7.根据权利要求3所述的模型飞机四合一系统的数据调节方法，其特征在于：伺服器闭环运算采用增量式PID算法，其公式为Δu(k)＝Kp[e(k)-e(k-1)]+...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈安平，
申请(专利权)人：深圳市沈氏彤创航天模型有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44