详情

原文传递无人机系留缆智能模糊收放系统

专利名称：	无人机系留缆智能模糊收放系统
摘要：	一种无人机系留缆智能模糊收放系统，包括：驱动控制电路模块以及分别与之相连的无人机飞控通信模块、用于采集无人机系留电缆上的实时张力的压力传感模块、收放线盘、横向步进电机、收放线同步电机、电子离合器、角度传感器、单向转轴以及用于防止放线过程中放线盘的惯性转动而导致线缆的乱线状态的电子阻尼器，本发明采用模糊控制技术以及相应的机电混合系统，并将系无人机的智能收放线分为智能放线以及智能收线两部分，能够在适苛刻环境以及环境变化给多旋翼无人机带来各种不确定飞行姿态条件下，稳定实现智能收放线控制。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	苏州全波通信技术股份有限公司
发明人：	顾伟峰;李文华;夏劲松;刘长明
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-09T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201910020947.1
公开号：	CN109761114A
代理机构：	上海交达专利事务所
代理人：	王毓理;王锡麟
分类号：	B65H75/44(2006.01);B;B65;B65H;B65H75
申请人地址：	215500 江苏省苏州市常熟市东南经济开发区金都路8号
主权项：	1.一种无人机系留缆智能模糊收放系统，其特征在于，包括：驱动控制电路模块以及分别与之相连的无人机飞控通信模块、用于采集无人机系留电缆上的实时张力的压力传感模块、收放线盘、横向步进电机、收放线同步电机、电子离合器、角度传感器、单向转轴以及用于防止放线过程中放线盘的惯性转动而导致线缆的乱线状态的电子阻尼器，其中：无人机飞控通信模块将无人机飞控的高度等数据输入到驱动控制电路模块，压力传感模块将线缆压力采样信号输出至驱动控制电路模块，角度传感器将横向同步电机的转速信号和收放线同步电机的转速信号输出至驱动控制电路模块，横向步进电机和收放线同步电机分别接收驱动控制电路模块输出的位移控制信号，电子离合器接收驱动控制电路模块输出的离合器控制信号，电子阻尼器接收驱动控制电路模块输出的力矩控制信号，用于防止放线过程中放线盘的惯性转动而导致线缆的乱线状态。 2.根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述的压力传感模块采用0-15Kg范围的张力传感器；系留无人机系留电缆上的实时张力保护点设定在电缆安全值内，由控制电路实现系留电缆拉力的保护功能。 3.根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述的收放线同步电机采用小型60系列同步伺服电机扭力4N/m，通过离合器进行放线盘的收线，该离合器收线状态为锁定。 4.根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述的横向同步电机实现线缆的横向排列，其转动方向则取决于系统当前状态为收线还是放线。 5.根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述的角度传感器采用光电传感器，由于线缆直径为4mm，因此放线盘每转一圈横向X轴位移将左右移动4mm，横向同步电机的转动方向则取决于系统当前状态为收线还是放线。 6.根据权利要求3所述的系统，其特征是，所述的离合器的有效摩擦力为5N/m>同步伺服电机扭力4N/m。 7.一种根据上述任一权利要求所述系统的控制方法，其特征在于，包括：收放线模式、放线模式、放线长度模糊状态控制模式和拉力测试模式，其中：收线模式下离合器锁定且有效摩擦转矩F1＞F2，其中：F1为离合器有效摩擦转矩，F2为系留无人机在放线盘的转矩＝出线口拉力/放线盘即时有效直径D1；放线模式下离合器脱开系统只由单向转轴和电子阻尼器提供能够防止放线盘惯性自转的阻尼转矩且阻尼转矩F3＞F4，其中：F3为阻尼转矩，F4为放线盘即时的转动惯性；F4是会随着放线盘上剩余线缆和出线速度而实时变化；放线长度模糊状态控制模式将允许多放出长度为L的弧形电缆来减少环境对无人机的影响，当放完全部预留长度L以后，系统将锁定离合器并进入拉力测试模式；拉力测试模式为：当风力导致系缆上的张力大于f时，系统将向飞控发出降落命令，迫降无人机。其中：f为设定的系缆最大拉力。
所属类别：	发明专利