[发明专利]一种飞行控制过程中的电压补偿方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于动力控制系统技术领域，尤其涉及一种飞行控制过程中的电压补偿方法及其补偿装置。

背景技术

随着植保无人机及各类飞行器的快速发展和广泛应用，无人机的续航能力成为评价飞行器性能的一项重要指标。电池电压对飞行器电机输出拉力具有影响，对于长时间飞行或者在复杂的飞行状态下，需要有充足的电池电压保证。

但是，无人机飞行过程中，电机的PWM控制信号与电机转速的关系受电池输出电压的影响，而电池输出电压由于内阻的存在，在大电流输出时会导致电压下降；此外，随着工作时间的延长，电池的电荷量减少，同样会导致输出电压的降低。长期使用下，不仅电池本身性能下降导致寿命减少，也会给飞行器的飞行状态带来不利影响。因此，有必要对飞行器工作中对输出电压值进行补偿，延长电池的使用寿命和使用性能。

发明内容

针对现有技术存在的技术缺陷，根据本发明的一个方面，提供一种飞行控制过程中的电压补偿方法，其用于延长飞行器的电池的使用寿命，包括如下步骤：

a.判断飞行器是否处于悬停状态,若所述飞行器处于悬停状态则执行步骤b；

b.通过飞行控制模块向电源管理模块输出电压补偿指令。

优选地，所述步骤a中，若所述飞行器未处于悬停状态，则执行如下步骤：

a1.采集所述飞行器的飞行高度并判断所述飞行器的飞行高度是否大于0.8米，若所述飞行高度是否大于0.8米，则执行步骤b。

优选地，所述步骤a中，通过如下步骤判断所述飞行器是否处于悬停状态：

a2.采集所述飞行器全部电机的转速、所述飞行器的飞行高度变化值以及所述飞行器的水平速度变化值；

a3.若全部电机的转速均相同且所述飞行高度变化值小于高度变化阈值且所述水平速度变化值小于速度变化阈值，则判定所述飞行器处于悬停状态。

优选地，所述电压补偿指令对应的电压补偿值通过如下步骤确定：

b1.从所述飞行器的历史飞行数据中获取飞行高度数据以及所述飞行高度数据相对应的电压输出数据；

b2.基于所述飞行高度数据和所述电压输出数据使用最小二乘法拟合二次函数；

b3.采集所述飞行控制模块输出所述电压补偿指令时所述飞行器的实时飞行高度以及所述电源管理模块的实时电压值；

b4.基于所述二次函数以及所述实时飞行高度确定所述飞行控制模块输出所述电压补偿指令时所述电源管理模块的理论电压值；

b5.基于所述理论电压值以及所述实时电压值确定所述电压补偿值。

优选地，所述电压补偿指令对应的电压补偿值通过如下步骤确定；

b6.获取所述飞行控制模块输出所述电压补偿指令时所述飞行器的飞行高度、总载荷以及飞行时间；

b7.判断所述飞行高度是否大于第一阈值，若所述飞行高度大于第一阈值则执行步骤b10，若所述飞行高度不大于所述第一阈值则执行步骤b8；

b8.判断所述总载荷是否大于第二阈值，若所述总载荷大于第二阈值则执行步骤b10，若所述总载荷不大于第二阈值则执行步骤b9；

b9.判断所述飞行时间是否大于第三阈值，若所述飞行时间大于第三阈值则执行步骤b10，若所述飞行时间不大于第三阈值则执行步骤b11；

b10.控制所述飞行控制模块不输出所述电压补偿指令；

b11.基于所述飞行高度、所述总载荷以及所述飞行时间确定所述电压补偿值。

优选地，所述步骤b11中，通过以下公式确定所述电压补偿值：

V＝k*H/(G*T),V表示电压补偿值，H表示所述飞行高度，G表示所述总载荷，T表示所述飞行时间，k表示基于飞行器动力系统确定的补偿系数。

根据本发明的另一个方面，还提供一种飞行控制过程中的电压补偿装置，其用于执行本发明所述的电压补偿方法，包括：

第一判断装置，其用于判断飞行器是否处于悬停状态；

飞行控制模块，其用于向电源管理模块输出电压补偿指令。

优选地，所述第一判断装置包括：

第一采集装置，其用于采集所述飞行器的飞行高度；

第二判断装置，其用于判断所述飞行器的飞行高度是否大于0.8米。

优选地，所述第一判断装置还包括：

第二采集装置，其用于采集所述飞行器全部电机的转速；

第三采集装置，其用于所述飞行器的飞行高度变化值；

第四采集装置，其用于所述飞行器的水平速度变化值；