一种无人机电动恒速变距螺旋桨转速及桨距自动控制器制造技术

本发明专利技术公开了一种无人机电动恒速变距螺旋桨转速及桨距自动控制器，涉及无人机领域，该无人机电动恒速变距螺旋桨转速及桨距自动控制器包括控制器,用于控制螺旋桨桨叶根据飞行速度自动调节转速；飞控，用于控制无人机飞行；PCB电路板单元，用于输入输出信号；PCB电路板单元包括：供电口，用于外接电源，为控制器供给电压；与现有技术相比，本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术采用电动变距方式，相对于传统的液压变距方式，整套系统重量大大降低，使得中小型无人机同样可以搭载使用，提高飞行性能；既可以控制电机驱动的电动变距螺旋桨系统、又可以控制燃油发动机驱动的电动变距螺旋桨系统，适用性广、多种控制模式可选、用途更广。多种控制模式可选、用途更广。多种控制模式可选、用途更广。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机电动恒速变距螺旋桨转速及桨距自动控制器


[0001]本专利技术涉及无人机领域，具体是一种无人机电动恒速变距螺旋桨转速及桨距自动控制器。

技术介绍

[0002]无人机动力源多采用电机或者发动机带动螺旋桨前拉或者后推方案，由于恒速变距螺旋桨桨叶角根据飞行速度自动调节，始终处于最高效率状态运行；经济性高，发动机动力被最大化利用；离地更快、爬升率更大、在飞机降落时还具备负桨距反推降低滑跑距离的独特优势。因此恒速变距螺旋桨系统能提高无人机的整体飞行性能。
[0003]恒速变距螺旋桨整体机构是由舵机或者液压伺服机构通过推拉杆与变距盘连接，由推拉杆带动变距盘移动，从而带动桨夹旋转，实现桨叶变距。由于无人机体积与起飞重量限制，采用传统的液压变距方式会导致变距螺旋桨系统重量偏大，影响航程，需要改进。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种无人机电动恒速变距螺旋桨转速及桨距自动控制器，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种无人机电动恒速变距螺旋桨转速及桨距自动控制器，包括：
[0007]控制器,用于控制螺旋桨桨叶根据飞行速度自动调节转速；
[0008]飞控，用于控制无人机飞行；
[0009]该无人机电动恒速变距螺旋桨转速及桨距自动控制器，还包括
[0010]PCB电路板单元，用于输入输出信号；PCB电路板单元包括：
[0011]供电口，用于外接电源，为控制器供给电压；
[0012]变距信号输出口，用于将采集的变距数据通过控制器计算出的变距信号输出；
[0013]电机\发动机控制信号输出口，用于将采集的油门数据通过控制器计算出的油门信号输出；
[0014]霍尔转速信号输入口，用于将外部传感器测量的螺旋桨转速值，输入至控制器分析处理；
[0015]数据通讯串口，用于作为控制器与飞控双向通讯接口，飞控将油门指令、当前实时空速发送至控制器，控制器返回给飞控螺旋桨工作状态、转速、桨距数据；
[0016]状态信号灯组，用于不同信号灯发光显示控制器工作状态；
[0017]控制器外壳单元，用于通过固定PCB电路板单元，同时固定控制器在需要安装的位置；
[0018]控制器外壳单元固定连接PCB电路板单元，PCB电路板单元内部包括控制器，控制器连接供电口、变距信号输出口、电机\发动机控制信号输出口、霍尔转速信号输入口、数据通讯串口、状态信号灯组；
[0019]该无人机电动恒速变距螺旋桨转速及桨距自动控制器还包括电机\发动机定速控制方法，具体包含以下步骤：步骤一，将飞控给定的期望转速ng与螺旋桨反馈转速n得到的转速差Δn输入控制器；步骤二，控制器的输出与负载前馈风门和转速前馈风门值叠加值Wf作为发动机风门开度控制量。
[0020]作为本专利技术再进一步的方案：控制器外壳单元通过螺纹孔固定PCB电路板单元。
[0021]作为本专利技术再进一步的方案：供电口外接12V直流电。
[0022]作为本专利技术再进一步的方案：变距信号输出口外接电动变距伺服器(舵机或者电机)。
[0023]作为本专利技术再进一步的方案：电机\发动机控制信号输出口外接电调或者发动机风门舵机。
[0024]作为本专利技术再进一步的方案：霍尔转速信号输入口外接霍尔传感器。
[0025]作为本专利技术再进一步的方案：状态信号灯组包括6个信号灯。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术采用电动变距方式，相对于传统的液压变距方式，整套系统重量大大降低，使得中小型无人机同样可以搭载使用，提高飞行性能；既可以控制电机驱动的电动变距螺旋桨系统、又可以控制燃油发动机驱动的电动变距螺旋桨系统，适用性广、多种控制模式可选、用途更广；引入空速数据，相对于只控制转速与桨距匹配的变距螺旋桨控制方式，通过空速数据可以让控制器根据飞行速度来计算精确的螺距值，从而保证了高零度与高精度，因此不管飞机飞行速度为多少，变距螺旋桨的桨距都能进行精确匹配，做到空速
‑
桨距
‑
发动机功率完美匹配。
附图说明
[0027]图1为一种无人机电动恒速变距螺旋桨转速及桨距自动控制器的整体图。
[0028]图2为一种无人机电动恒速变距螺旋桨转速及桨距自动控制器的分离图。
[0029]图3为PCB电路板单元的示意图。
[0030]图4为一种无人机电动恒速变距螺旋桨转速及桨距自动控制器的控制原理图。
[0031]图5为电机\发动机定速控制的原理图。
[0032]图中：1
‑
PCB电路板单元、2
‑
控制器外壳单元、11
‑
供电口、12
‑
变距信号输出口、13
‑
电机\发动机控制信号输出口、14
‑
霍尔转速信号输入口、15
‑
数据通讯串口、16
‑
状态信号灯组。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]请参阅图1、图2、图3和图5，一种无人机电动恒速变距螺旋桨转速及桨距自动控制器，包括：
[0035]控制器,用于控制螺旋桨桨叶根据飞行速度自动调节转速；
[0036]飞控，用于控制无人机飞行；
[0037]该无人机电动恒速变距螺旋桨转速及桨距自动控制器，还包括
[0038]PCB电路板单元1，用于输入输出信号；PCB电路板单元1包括：
[0039]供电口11，用于外接电源，为控制器供给电压；
[0040]变距信号输出口12，用于将采集的变距数据通过控制器计算出的变距信号输出；
[0041]电机\发动机控制信号输出口13，用于将采集的油门数据通过控制器计算出的油门信号输出；
[0042]霍尔转速信号输入口14，用于将外部传感器测量的螺旋桨转速值，输入至控制器分析处理；
[0043]数据通讯串口15，用于作为控制器与飞控双向通讯接口，飞控将油门指令、当前实时空速发送至控制器，控制器返回给飞控螺旋桨工作状态、转速、桨距数据；
[0044]状态信号灯组16，用于不同信号灯发光显示控制器工作状态；
[0045]控制器外壳单元2，用于通过固定PCB电路板单元1，同时固定控制器在需要安装的位置；
[0046]控制器外壳单元2固定连接PCB电路板单元1，PCB电路板单元1内部包括控制器，控制器连接供电口11、变距信号输出口12、电机\发动机控制信号输出口13、霍尔转速信号输入口14、数据通讯串口15、状态信号灯组16；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机电动恒速变距螺旋桨转速及桨距自动控制器，包括：控制器,用于控制螺旋桨桨叶根据飞行速度自动调节转速；飞控，用于控制无人机飞行；其特征在于，该无人机电动恒速变距螺旋桨转速及桨距自动控制器，还包括PCB电路板单元，用于输入输出信号；PCB电路板单元包括：供电口，用于外接电源，为控制器供给电压；变距信号输出口，用于将采集的变距数据通过控制器计算出的变距信号输出；电机\发动机控制信号输出口，用于将采集的油门数据通过控制器计算出的油门信号输出；霍尔转速信号输入口，用于将外部传感器测量的螺旋桨转速值，输入至控制器分析处理；数据通讯串口，用于作为控制器与飞控双向通讯接口，飞控将油门指令、当前实时空速发送至控制器，控制器返回给飞控螺旋桨工作状态、转速、桨距数据；状态信号灯组，用于不同信号灯发光显示控制器工作状态；控制器外壳单元，用于通过固定PCB电路板单元，同时固定控制器在需要安装的位置；控制器外壳单元固定连接PCB电路板单元，PCB电路板单元内部包括控制器，控制器连接供电口、变距信号输出口、电机\发动机控制信号输出口、霍尔转速信号输入口、数据通讯串口、状态信号灯组；该无人机电...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏青元，
申请(专利权)人：夏青元，
类型：发明
国别省市：