一种单涵道飞行器的性能测试系统和性能测试方法技术方案

本发明专利技术公开了一种单涵道飞行器的性能测试系统和性能测试方法。性能测试系统包括机架、复合传感器、飞行器支架、电机供电电路和控制电路，复合传感器包括压力传感器和扭矩传感器，单涵道飞行器的测试挂件板固定在飞行器支架的立板上；复合传感器的上端固定在机架顶板的底面上；复合传感器的下端固定在飞行器支架横板中部的顶面上，待测试的单涵道飞行器与复合传感器同轴；压力传感器的信号输出端和扭矩传感器的信号输出端分别接控制电路的微控制器。本发明专利技术不仅能够检测飞行器的升力，还能检测飞行器的反扭矩；结构上不需要滑轨和升降台，传感器的数量少，整体结构较为简单。整体结构较为简单。整体结构较为简单。

【技术实现步骤摘要】
一种单涵道飞行器的性能测试系统和性能测试方法


[0001]本专利技术涉及涵道飞行器的性能测试，尤其涉及一种单涵道飞行器的性能测试系统和性能测试方法。

技术介绍

[0002]涵道风扇飞行器具有结构紧凑、机动性能好、环境适应能力较强等优点，并且使用范围已拓展至军事、民用和科研三大领域，由于其发展前景越来越好，逐渐受到了科研人员的关注。涵道无人机的结构包括：环形机翼（涵道）、桨盘、尾舵及机身等。其中环形机翼和风扇在涵道风扇无人机前飞过程中起到了重要作用，整机的飞行驱动力均是由此提供。环形机翼式无人机在铅垂面起飞的时候，是螺旋桨对空气的反作用力和环形机翼的附加推力共同作用的；涵道风扇飞行器前飞过程中的偏航、俯仰和滚转是通过操控舵面的作用来实现的。但此类动力系统在测试性能方面经验不足，实验设备缺乏，测试方法也不多，测试试验效果不理想。
[0003]专利号为CN201720054160.3的技术公开了一种涵道飞行器测试装置，适用对涵道飞行器的推力及气动进行测试，包括外部固定架、滑轨、升降台、测力传感器及计算机。滑轨沿外部固定架的上下方向布置于外部固定架相对两侧处；升降台上安装有与滑轨配合的滑块，升降台在滑块与滑轨的配合下可相对外部固定部上下移动；测力传感器的一端固定于外部固定架上，测力传感器的另一端与升降台连接；计算机与测力传感器电性连接，计算机根据测力传感器所测的压力或拉力而模拟出涵道飞行器的推力及气动的状态，以实现对涵道飞行器的推力及气动进行实时测试的目的，从而提高测试精确性。
[0004]该技术功能单一，只能检测推力，不能检测反扭矩，但结构却较为复杂。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种结构简单的单涵道飞行器的性能测试系统。
[0006]本专利技术另一个要解决的技术问题是提供一种测试系统结构简单、能同时检测飞行器升力和反扭矩的单涵道飞行器的性能测试方法。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是，一种单涵道飞行器的性能测试系统，包括机架、复合传感器、П形的飞行器支架、单涵道飞行器螺旋桨驱动电机的供电电路和控制电路，控制电路包括微控制器和键盘，键盘的输出端接微控制器，复合传感器包括压力传感器和扭矩传感器，压力传感器和扭矩传感器同轴地固定在一起；П形的飞行器支架包括横板和两块立板；待测试的单涵道飞行器的涵道外壁上包括两块测试挂件板，待测试的单涵道飞行器的两块测试挂件板分别固定在飞行器支架的两块立板上；机架包括顶板，复合传感器的上端固定在顶板的底面上；复合传感器的下端固定在飞行器支架横板中部的顶面上，待测试的单涵道飞行器与复合传感器同轴；压力传感器的信号输出端和扭矩传感器的信号输出端分别接微控制器。
[0008]一种单涵道飞行器的性能测试方法，包括上述的测试系统，测试过程包括以下步
骤：201）操作者通过键盘向微控制器输入控制指令，微控制器控制供电电路向单涵道飞行器螺旋桨的驱动电机供电，驱动电机按控制指令设定的状态工作；202）压力传感器向微控制器发送单涵道飞行器的升力数据，扭矩传感器向微控制器发送单涵道飞行器的反扭矩数据。
[0009]以上所述的的性能测试方法，所述的供电电路包括电子调速器和电池，电子调速器的电源输入端接电池的正负极，电子调速器的控制信号输入端接微控制器的PWM控制信号输出端；单涵道飞行器螺旋桨的驱动电机的电源输入端接电子调速器的电源输出端。
[0010]以上所述的性能测试方法，性能测试系统的控制电路包括电脑，微控制器与电脑通信连接，测试过程包括以下步骤：401)电脑向微控制器发送测试的目标转速，微控制器接收目标转速后将目标转速转换成为PWM控制信号的占空比；402)微控制器获得的测试数据传输到电脑，电脑的显示屏显示电脑接收到的测试数据。
[0011]以上所述的的性能测试方法，性能测试系统的控制电路包括单涵道飞行器的转速测试电路，转速测试电路包括光电传感器，光电传感器安装在机架上，位于飞行器支架横板的下方，朝向待测试的单涵道飞行器的螺旋桨，光电传感器的信号输出端通过光耦接微控制器。
[0012]以上所述的的性能测试方法，性能测试系统的控制电路包括单涵道飞行器螺旋桨的驱动电机的电压采样电路和电流采样电路，电压采样电路的输出端和电流采样电路的输出端分别接微控制器。
[0013]以上所述的的性能测试方法，性能测试系统的控制电路包括两个变送器和两个电压转换电路，压力传感器的信号输出端接第一变送器的输入端，第一变送器的输出端接第一电压转换电路的输入端，第一电压转换电路的输出端接微控制器；扭矩传感器的信号输出端接第二变送器的输入端，第二变送器的输出端接第二电压转换电路的输入端，第二电压转换电路的输出端接微控制器。
[0014]以上所述的的性能测试方法，电压转换电路包括三个电阻、第一电容和电压跟随器，第一电阻与第三电阻串接后，一端接5V直流电源，另一端接地，第一电阻与第三电阻的连接点接电压跟随器的输入端；第二电阻的第一端为电压转换电路的输入端，第二电阻的第二端接电压跟随器的输入端；第一电容接在电压跟随器的输入端与地之间，电压跟随器的输出端为电压转换电路的输出端。
[0015]以上所述的的性能测试方法，复合传感器包括连接器，压力传感器的底部通过连接器与扭矩传感器的顶部连接；压力传感器的顶部固定在顶板的底面上；扭矩传感器的底部固定在飞行器支架横板中部的顶面上。
[0016]本专利技术的测试系统和测试方法不仅能够检测飞行器的升力，还能检测飞行器的反扭矩；结构上不需要滑轨和升降台，传感器的数量少，测试系统整体结构较为简单。
附图说明
[0017]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0018]图1是本专利技术实施例单涵道飞行器性能测试系统的主视图。
[0019]图2是本专利技术实施例单涵道飞行器性能测试系统的右视图。
[0020]图3是本专利技术实施例复合传感器的立体图。
[0021]图4是本专利技术实施例复合传感器的立体图。
[0022]图5是图1上部的局部放大图。
[0023]图6是图2中的A
‑
A剖视图。
[0024]图7是本专利技术实施例单涵道飞行器性能测试系统的立体图。
[0025]图8是本专利技术实施例单涵道飞行器性能测试系统拆除下框架后的的立体图。
[0026]图9是本专利技术实施例单涵道飞行器主视图。
[0027]图10是本专利技术实施例电压转换电路的电路图。
[0028]图11是本专利技术实施例控制电路的电路框图。
具体实施方式
[0029]本专利技术实施例单涵道飞行器性能测试系统的结构和原理如图1至图11所示，包括铝型材框架式的机架10、П形的飞行器支架20、单涵道飞行器螺旋桨驱动电机43的供电电路和控制电路。
[0030]如图11所示，控制电路包括微控制器、电脑、键盘、复合传感器、电机电压采样电路、电机电流采样电路、两个变送器、两个电压转换电路和单涵道飞行器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单涵道飞行器的性能测试系统，包括机架、单涵道飞行器螺旋桨驱动电机的供电电路和控制电路，控制电路包括微控制器和键盘，键盘的输出端接微控制器，其特征在于，包括复合传感器和П形的飞行器支架，复合传感器包括压力传感器和扭矩传感器，压力传感器和扭矩传感器同轴地固定在一起；П形的飞行器支架包括横板和两块立板；待测试的单涵道飞行器的涵道外壁上包括两块测试挂件板，待测试的单涵道飞行器的两块测试挂件板分别固定在飞行器支架的两块立板上；机架包括顶板，复合传感器的上端固定在顶板的底面上；复合传感器的下端固定在飞行器支架横板中部的顶面上，待测试的单涵道飞行器与复合传感器同轴；压力传感器的信号输出端和扭矩传感器的信号输出端分别接微控制器。2.一种单涵道飞行器的性能测试方法，其特征在于，包括权利要求1所述的测试系统，测试过程包括以下步骤：201）操作者通过键盘向微控制器输入控制指令，微控制器控制供电电路向单涵道飞行器螺旋桨的驱动电机供电，驱动电机按控制指令设定的状态工作；202）压力传感器向微控制器发送单涵道飞行器的升力数据，扭矩传感器向微控制器发送单涵道飞行器的反扭矩数据。3.根据权利要求2所述的的性能测试方法，其特征在于，所述的供电电路包括电子调速器和电池，电子调速器的电源输入端接电池的正负极，电子调速器的控制信号输入端接微控制器的PWM控制信号输出端；单涵道飞行器螺旋桨的驱动电机的电源输入端接电子调速器的电源输出端。4.根据权利要求3所述的性能测试方法，其特征在于，性能测试系统的控制电路包括电脑，微控制器与电脑通信连接，测试过程包括以下步骤：401）电脑向微控制器发送测试的目标转速，微控制器接收目标转速后将目标转速转换成为PWM控制信号的占空比；402）微控制器获得...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩伟杰，翁伟鑫，叶镇豪，陈宏，罗浩，张国静，陈泽通，杨忠华，庄饰，余燕，陈欣，韩芮斌，黎熠哲，郭婷，黄润光，李宗信，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：