姿势控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种姿势控制装置。进行航空器(10)的机身(12)的姿势控制的旋翼控制装置(50)具有VTOL旋翼控制部(76)，VTOL旋翼控制部(76)根据滚转力矩指令值、俯仰力矩指令值和偏航力矩指令值来控制各个旋翼(18)，在滚转力矩指令值的大小或者俯仰力矩指令值的大小在阈值以上的情况下，VTOL旋翼控制部(76)不使用偏航力矩指令值而控制各个旋翼(18)。据此，能够在早期使机身的姿势稳定。在早期使机身的姿势稳定。在早期使机身的姿势稳定。

【技术实现步骤摘要】
姿势控制装置


[0001]本专利技术涉及一种姿势控制装置。

技术介绍

[0002]在日本专利技术专利公开公报特开2014
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227155号中公开一种多旋翼飞行器，该多旋翼飞行器具有产生升力(l ift)的多个旋翼。在该多旋翼飞行器中，通过解由多个条件式构成的联立方程式来设定各个旋翼的推力(thrus t)来保持机身的姿势。

技术实现思路

[0003]在日本专利技术专利公开公报特开2014
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227155号所公开的技术中，在机身的姿势较大失衡的情况下，有时对一部分旋翼设定过大的推力。存在在设定的推力超出旋翼的能力的情况下无法使机身的姿势稳定的技术问题。
[0004]本专利技术的目的在于解决上述的技术问题。
[0005]本专利技术的方式是一种姿势控制装置，该姿势控制装置进行航空器的机身的姿势控制，所述航空器具有使在垂直方向产生推力的多个旋翼，该姿势控制装具有滚转力矩指令值计算部、俯仰力矩指令值计算部、偏航力矩指令值计算部、旋翼控制部和判定部，其中，所述滚转力矩指令值计算部计算作用于所述机身的滚转力矩(rol l ing moment)的指令值；所述俯仰力矩指令值计算部计算作用于所述机身的俯仰力矩(pi tch moment)的指令值；所述偏航力矩指令值计算部计算作用于所述机身的偏航力矩(yaw moment)的指令值；所述旋翼控制部根据所述滚转力矩的指令值、所述俯仰力矩的指令值和所述偏航力矩的指令值来控制各个所述旋翼；所述判定部进行以下判定中的至少一种判定：所述滚转力矩的指令值的大小是否在第1阈值以上的判定、所述俯仰力矩的指令值的大小是否在第2阈值以上的判定、和根据所述滚转力矩的指令值和所述俯仰力矩的指令值求出的合计力矩的指令值的大小是否在第3阈值以上的判定，在通过所述判定部判定为所述滚转力矩的指令值的大小在所述第1阈值以上的情况下、通过所述判定部判定为所述俯仰力矩的指令值的大小在所述第2阈值以上的情况下、或者判定为所述合计力矩的指令值的大小在所述第3阈值以上的情况下，所述旋翼控制部不使用所述偏航力矩的指令值，而是根据所述滚转力矩的指令值和所述俯仰力矩的指令值来控制各个所述旋翼，或者，所述旋翼控制部将所述偏航力矩的指令值的大小修正得较小，根据所述滚转力矩的指令值、所述俯仰力矩的指令值和修正后的所述偏航力矩的指令值来控制各个所述旋翼。
[0006]根据本专利技术，能够在早期使机身的姿势稳定。
[0007]根据参照附图对以下实施方式进行的说明，上述的目的、特征和优点应易于被理解。
附图说明
[0008]图1是航空器的示意图。
[0009]图2是表示电力供给系统的结构的图。
[0010]图3是表示电力供给系统的结构的图。
[0011]图4是旋翼控制装置的控制框图。
[0012]图5是表示在旋翼控制装置中进行的旋翼控制的处理流程的流程图。
[0013]图6是旋翼控制装置的控制框图。
[0014]图7是表示在旋翼控制装置中进行的旋翼控制的处理流程的流程图。
具体实施方式
[0015]〔第1实施方式〕[航空器的结构]图1是航空器10的示意图。本实施方式的航空器10是电动垂直起降飞行器(eVTOL飞行器)。本实施方式的航空器10通过电动马达来驱动旋翼。本实施方式的航空器10通过旋翼来产生垂直方向的推力和水平方向的推力。另外，本实施方式的航空器10是混合动力航空器。本实施方式的航空器10具有电动发电机和电池作为电动马达的电源。
[0016]航空器10具有机身12。在机身12设置有驾驶舱、机舱等。在驾驶舱搭乘驾驶员，对航空器10进行操纵。在机舱搭乘搭乘者等。航空器10也可以是自动操纵。
[0017]航空器10具有前翼14和后翼16。前翼14被安装于比机身12的重心G靠前方的位置。后翼16被安装于比机身12的重心G靠后方的位置。当航空器10向前方移动时，前翼14和后翼16分别产生升力。
[0018]航空器10具有8个VTOL旋翼18。8个VTOL旋翼18是指旋翼18FLa、旋翼18FLb、旋翼18RLa、旋翼18RLb、旋翼18FRa、旋翼18FRb、旋翼18RRa和旋翼18RRb。各个VTOL旋翼18相当于本专利技术的旋翼。
[0019]旋翼18FLa、旋翼18FLb、旋翼18RLa和旋翼18RLb被安装于悬臂20L。悬臂20L沿前后方向延伸。悬臂20L被安装于前翼14和后翼16。悬臂20L相对于重心G被设置于其左侧。即，旋翼18FLa、旋翼18FLb、旋翼18RLa和旋翼18RLb相对于重心G被配置于其左侧。
[0020]旋翼18FRa、旋翼18FRb、旋翼18RRa和旋翼18RRb被安装于悬臂20R。悬臂20R沿前后方向延伸。悬臂20R被安装于前翼14和后翼16。悬臂20R相对于重心G被设置于其右侧。即，旋翼18FRa、旋翼18FRb、旋翼18RRa和旋翼18RRb相对于重心G被配置于其右侧。
[0021]在从上方观察航空器10的状态下，旋翼18FLa、旋翼18RLa、旋翼18FRb和旋翼18RRb分别向左旋转。在从上方观察航空器10的状态下，旋翼18FRa、旋翼18RRa、旋翼18FLb和旋翼18RLb分别向右旋转。
[0022]VTOL旋翼18的各个旋转轴(未图示)沿上下方向延伸。VTOL旋翼18分别通过调整旋翼的转速和叶片的俯仰角度(pi tch angle)来控制推力。VTOL旋翼18分别在垂直起飞时、从垂直起飞向巡航转移时、从巡航向垂直降落转移时、垂直降落时、空中悬停时等使用。另外，VTOL旋翼18分别在姿势控制时使用。VTOL旋翼18的各个旋转轴也可以相对于上下方向带有几度的角度(倾斜)。
[0023]通过控制8个VTOL旋翼18各自的推力来产生升起推力。升起推力表示垂直方向的推力。升起推力的大小根据8个VTOL旋翼18的各个推力的合计来确定。
[0024]通过控制8个VTOL旋翼18各自的推力来对机身12作用滚转力矩。滚转力矩的大小
根据相对于重心G被配置于其左侧的4个VTOL旋翼18的各个推力的合计、和相对于重心G被配置于其右侧的4个VTOL旋翼18的各个推力的合计的差来确定。
[0025]相对于重心G被配置于其左侧的4个VTOL旋翼18是指旋翼18FLa、旋翼18FLb、旋翼18RLa和旋翼18RLb。相对于重心G被配置于其右侧的4个VTOL旋翼18是指旋翼18FRa、旋翼18FRb、旋翼18RRa和旋翼18RRb。
[0026]通过控制8个VTOL旋翼18各自的推力来对机身12作用俯仰力矩。俯仰力矩的大小根据相对于重心G被配置于其前方的4个VTOL旋翼18的各个推力的合计和相对于重心G被配置于其后方的4个VTOL旋翼18的各个推力的合计的差来确定。
[0027]相对于重心G被配置于其前方的4个VTOL旋翼18是指旋翼18FLa、旋翼18FLb、旋翼18FRa和旋翼18FRb。相对于重心G被配置于其后方的4个VT本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种姿势控制装置(50)，该姿势控制装置(50)进行航空器(10)的机身(12)的姿势控制，所述航空器(10)具有使在垂直方向产生推力的多个旋翼(18)，其特征在于，具有滚转力矩指令值计算部(56)、俯仰力矩指令值计算部(58)、偏航力矩指令值计算部(60)、旋翼控制部(76)和判定部(66)，其中，所述滚转力矩指令值计算部(56)计算作用于所述机身的滚转力矩的指令值；所述俯仰力矩指令值计算部(58)计算作用于所述机身的俯仰力矩的指令值；所述偏航力矩指令值计算部(60)计算作用于所述机身的偏航力矩的指令值；所述旋翼控制部(76)根据所述滚转力矩的指令值、所述俯仰力矩的指令值和所述偏航力矩的指令值来控制各个所述旋翼；所述判定部(66)进行以下判定中的至少一种判定：所述滚转力矩的指令值的大小是否在第1阈值以上的判定、所述俯仰力矩的指令值的大小是否在第2阈值以上的判定、和根据所述滚转力矩的指令值和所述俯仰力矩的指令值求出的合计力矩的指令值的大小是否在第3阈值以上的判定，在通过所述判定部判定为...

【专利技术属性】
技术研发人员：辻本竜太，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：