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原文传递一种基于多传感器的四旋翼机翼振动检测控制装置与方法

专利名称：	一种基于多传感器的四旋翼机翼振动检测控制装置与方法
摘要：	本发明公开了一种基于多传感器的四旋翼机翼振动检测控制装置与方法，包括四旋翼机翼本体部分、检测部分及控制部分；所述四旋翼机翼本体部分，包括四片机翼桨叶、桨毂、伺服电机及行星减速器，所述检测部分包括激光测振仪及加速度传感器，所述控制部分包括压电陶瓷纤维片，每片机翼桨叶设置压电陶瓷纤维片，本发明采用多个加速度传感器和激光测振仪分别检测四个机翼的振动，通过融合多传感器信息，采用MFC对机翼振动进行抑制，可以实现对四旋翼机翼振动的精确测量与快速有效的控制。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	华南理工大学
发明人：	邱志成;朱许先;张文政
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910456377.0
公开号：	CN110053770A
代理机构：	广州市华学知识产权代理有限公司
代理人：	王东东
分类号：	B64C27/51(2006.01);B;B64;B64C;B64C27
申请人地址：	510640 广东省广州市天河区五山路381号
主权项：	1.一种基于多传感器的四旋翼机翼振动检测控制装置，其特征在于，包括四旋翼机翼本体部分、检测部分及控制部分；所述四旋翼机翼本体部分，包括四片机翼桨叶、桨毂、伺服电机及行星减速器，所述四片机翼桨叶旋向相同均为右旋机翼，四片机翼桨叶沿圆周对称铰接安装在桨毂上，所述伺服电机通过行星减速器与桨毂连接，驱动四片机翼桨叶旋转；所述检测部分包括激光测振仪及加速度传感器，每片机翼桨叶安装一个加速度传感器，所述激光测振仪有四个，沿同一圆周对称设置在四旋翼机翼本体部分的上方，保证每个激光测振仪下方正对着机翼桨叶的中间位置；所述加速度传感器检测机翼桨叶振动信息，经过电荷放大器输入运动控制卡，然后输入计算机；所述激光测振仪检测机翼桨叶振动信息，经过激光测振仪控制箱输入计算机；所述控制部分包括压电陶瓷纤维片，每片机翼桨叶设置压电陶瓷纤维片，所述计算机根据机翼桨叶振动信息得到控制信息通过运动控制卡分别发送MFC控制器及伺服电机驱动器，驱动压电陶瓷纤维片及伺服电机，从而抑制各片机翼的振动。 2.根据权利要求1所述的四旋翼机翼振动检测控制装置，其特征在于，每片机翼桨叶粘贴六片压电陶瓷纤维片，两两一组，等距离间隔粘贴，每组压电陶瓷纤维片在机翼桨叶的蒙皮内外表面各粘贴一片，呈互相反向对称，每片压电陶瓷纤维片与机翼展向方向成±45°角。 3.根据权利要求1所述的四旋翼机翼振动检测控制装置，其特征在于，所述激光测振仪安装在云台上，所述云台安装在直线滑轨上，直线滑轨安装在设置在实验台上方的桁架上。 4.根据权利要求1所述的四旋翼机翼振动检测控制装置，其特征在于，所述四片机翼桨叶均包括前缘配重、前缘包铁、C型大梁、蒙皮、Z型小梁、垫铁、内腔填充物及后缘条。 5.根据权利要求1所述的四旋翼机翼振动检测控制装置，其特征在于，所述加速度传感器为三轴加速度传感器，安装在机翼桨叶表面突出厚度最大位置处，且在机翼展向方向距离桨毂中心三分之二展长处。 6.根据权利要求1所述的四旋翼机翼振动检测控制装置，其特征在于，桨毂轴上套有导电滑环。 7.一种根据权利要求1-6任一项所述的四旋翼机翼振动检测控制装置的方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，计算机通过运动控制卡，输出信号伺服电机驱动器，驱动伺服电机通过行星减速器驱动四片机翼从静止开始加速旋转，直至机翼以稳定的转速旋转；第二步，加速度传感器检测机翼的振动信息，并将振动信息通过电荷放大器放大后传输给运动控制卡，经运动控制卡内部的A/D模块处理后传输至计算机；四个激光测振仪也同时检测相应机翼的振动信息，并经过激光测振仪控制箱处理后传输至计算机；第三步，计算机通过融合多传感器信息，运用相应算法，解算出控制信号，经过运动控制卡内部的D/A模块处理后传输至MFC控制器，驱动粘贴在各片机翼上的压电陶瓷纤维片进行相应的伸缩运动。
所属类别：	发明专利