[发明专利]一种航模飞机双轴增稳控制器及控制方法有效
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 | ||
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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