[发明专利]一种航模飞机双轴增稳控制器及控制方法有效

专利信息
申请号: 201210081802.0 申请日: 2012-03-26
公开(公告)号: CN102631787A 公开(公告)日: 2012-08-15
发明(设计)人: 李忠泽;段文博 申请(专利权)人: 江阴市捷力电子科技有限公司
主分类号: A63H27/20 分类号: A63H27/20;A63H27/18;G05B19/042
代理公司: 江阴市永兴专利事务所(普通合伙) 32240 代理人: 达晓玲;施光亚
地址: 214400 江苏省*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 航模 飞机 双轴增稳 控制器 控制 方法
【权利要求书】:

1.一种航模飞机双轴增稳控制器,其特征在于:包括单片机(1)、四路功能选择开关(2)、两路感度调节电位器(3)和双轴角速率传感器(4):所述单片机(1),读入四路功能选择开关(2)、两路感度调节电位器(3)、双轴角速率传感器(4)的模拟控制信号,通过单片机(1)的A/D转换器转化为数字信号;单片机(1)根据给定的温度补偿规律对角速率信号做温漂补偿计算,将角速率的温度偏移量拟合成与时间有关的函数,通过改进的PID算法计算出控制量,并将控制量输入单片机(1)的PWM模块,通过PWM模块转化为PWM信号输出;

所述四路功能选择开关(2)的信号输出端连接单片机(1)的第一I/O接口,用于选择航模飞机的飞行模式;

所述两路感度调节电位器(3)的信号输出端连接单片机(1)的第三I/O接口,用于控制航模飞机飞行的俯仰反馈系数和滚转反馈系数;

所述双轴角速率传感器(4)的信号输出端连接单片机(1)的第二I/O接口,在单片机(1)的A/D转换器中转换成数字信号。

2.按照权利要求1所述的航模飞机双轴增稳控制器,其特征在于:所述的双轴角速率传感器(4)输出三路模拟信号 ,分别是X轴角速率信号、Y轴角速率信号和传感器的温度信号。

3.按照权利要求1或2所述的航模飞机双轴增稳控制器,其特征在于:所述的双轴角速率传感器(4)输出三路模拟信号:X轴角速率信号、Y轴角速率信号的范围均为440°/s,分辨率为 2.27mV/°/s,传感器的温度信号范围是-20°C~ +85°C,分辨率为4mV/°C。

4.按照权利要求1所述的航模飞机双轴增稳控制器,其特征在于:所述的双轴角速率传感器(4)为MEMS双轴角速率传感器。

5.按照权利要求1所述的航模飞机双轴增稳控制器,其特征在于:所述的四路功能选择器(2)的选择模式分别为:飞行模式选择 、飞机构型选择 、第一舵机方向选择、第二舵机方向选择;四路功能选择器(2)的飞行模式分别为:新手模式和特技模式;四路功能选择器(2)的飞机构型选择分别为:混控模式和常规布局。

6.按照权利要求1所述的航模飞机双轴增稳控制器,其特征在于:所述的两路感度调节电位器(3)分别是:俯仰感度电位器、滚转感度电位器;俯仰感度电位器、滚转感度电位器的变化范围是0~3.3V,其大小取决于旋钮位置。

7.一种实现权利要求1所述的航模飞机双轴增稳控制器及控制方法,其特征在于:包括如下步骤: 

S1、开机后,系统先做初始化,包括定时器、模数转换器、外部中断等外设的初始化;

S2、通过外部中断读入接收机信号;

S3、通过第二I/O接口读入双轴角速率传感器(4)信号,并连接单片机(1)的A/D转换器转化为数字信号;

S4、在单片机(1)的处理器中对双轴角速率传感器(4)的角速率信号做温漂补偿计算,将温度偏移量拟合成与时间有关的函数;

S5、查询定时器,如果定时器时间超过1S,检测功能选择开关和感度电位器的值,并把定时器归零,否则直接进入下一步;

S6、按照改进的 PID算法计算控制量;

S7、通过单片机(1)PWM模块将控制量转化PWM信号输出,驱动舵机转动;

S8、再次循环到接收机信号的读入,重新开始一个循环。

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