[发明专利]一种螺旋桨稳定调速无人机及其控制方法

权利要求书

1.一种螺旋桨稳定调速无人机，包括无人机本体，中央飞控控制器，其特征在于：所述无人机本体上设置有n个动力单元，所述每个动力单元分别通过各自的解耦控制器与中央飞控控制器电连接，所述每个动力单元都包括q个负载螺旋桨和m个调速螺旋桨，其中，n、m和q为正整数。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋桨稳定调速无人机，其特征在于：所述动力单元包括一个负载螺旋桨和一个调速螺旋桨，所述负载螺旋桨的尺寸大于调速螺旋桨。

3.根据权利要求2所述的一种螺旋桨稳定调速无人机，其特征在于：所述负载螺旋桨的螺旋桨朝向向上，所述调速螺旋桨倒置向下且位于负载螺旋桨的正下方与负载螺旋桨固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种螺旋桨稳定调速无人机，其特征在于：所述同一个动力单元内，调速螺旋桨和负载螺旋桨分别通过各自的转动电机，即调速电机和负载电机，与解耦控制器电连接。

5.一种无人机螺旋桨稳定调速控制方法，包括步骤：

S1、中央飞控控制器中的飞控系统分别向每个动力单元对应的解耦控制器发出飞控指令；

S2、解耦控制器接收到飞控系统的信号指令后，对信号进行解耦，分别输出调速螺旋桨控制指令以及负载螺旋桨控制指令；

S3、调速电机接收调速螺旋桨控制指令，然后通过调速电机调节调速螺旋桨；负载电机接收负载螺旋桨控制指令，然后通过负载电机调节负载螺旋桨。

6.根据权利要求5所述的一种无人机螺旋桨稳定调速控制方法，其特征在于：所述S1包括：

所述飞控系统向动力单元的解耦控制器发出的飞控指令为上一个周期的负载螺旋桨转速指令和当前周期的负载螺旋桨转速指令。

7.根据权利要求6所述的一种无人机螺旋桨稳定调速控制方法，其特征在于：所述S2包括：

S21、解耦控制器接收到飞控系统的两个转速指令后，由两个不同的负载螺旋桨转速计算拉力变化量；

S22、根据拉力变化量判断输入需求，当拉力变化量小于等于K时，判定为维持当前姿态，转入S23；当拉力变化量大于K时，判断为改变当前动力，转入S24；

S23、执行姿态维持方案，解耦控制器向负载电机发出保持当前转速的恒定指令，向调速电机发出动态调速指令；

S24、执行改变动力方案，根据S21的拉力变化量，动态分配负载螺旋桨和调速螺旋桨的实际拉力。

8.根据权利要求7所述的一种无人机螺旋桨稳定调速控制方法，其特征在于：所述S24包括：

S241、对负载螺旋桨进行检测，检测拉力输出值是否达到由解耦控制器计算得到的拉力变化量，若是，执行S242；若否，执行S243；

S242、检测拉力分配是否达到最高效率配置点，若是，维持当前姿态；若否，调用差速调配控制方案，然后再次检测拉力分配是否达到最高效率配置点；

S243、调用最快响应控制方案。