飞行车控制方法、系统和飞行车.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105480037A(43)申请公布日2016.04.13(21)申请号201510887570.1(22)申请日2015.12.07(71)申请人中国南方航空工业（集团）有限公司地址412002湖南省株洲市芦淞区董家塅(72)发明人郭安琪农斌姜玫竹赵晓磊(74)专利代理机构长沙智嵘专利代理事务所43211代理人黄子平(51)Int.Cl.B60F5/02(2006.01)G05D1/08(2006.01)G05D1/04(2006.01)G05D1/02(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称飞行车控制方法、系统和飞行车(57)摘要本发明公开了一种飞行车控制方法、系统和飞行车，该飞行车包括驱动前升力风扇的第一电机、驱动后升力风扇的第二电机、驱动左调节风扇的第三电机、驱动右调节风扇的第四电机、驱动前矢量导风板的第一舵机、驱动后矢量导风板的第二舵机、以及驱动前车轮和后车轮的左右行驶电机，该飞行车控制方法，包括步骤：当飞行车处于飞行姿态控制模式时，开启姿态闭环控制使能；接收飞行指令，并根据飞行指令，进入对应飞行模式；在对应飞行模式下，根据PID姿态控制解算得出输出控制信号，控制相应的电机和/或舵机动作。本发明通过姿态感应与PID解算，解决飞行车在空中飞行时的平衡控制与姿态控制。CN105480037ACN105480037A权利要求书1/2页1.一种飞行车控制方法，所述飞行车包括驱动前升力风扇的第一电机、驱动后升力风扇的第二电机、驱动左调节风扇的第三电机、驱动右调节风扇的第四电机、驱动前矢量导风板的第一舵机、驱动后矢量导风板的第二舵机、以及驱动前车轮和后车轮的左右行驶电机，其特征在于，所述飞行车控制方法包括步骤：当飞行车处于飞行姿态控制模式时，开启姿态闭环控制使能；接收飞行指令，并根据所述飞行指令，进入对应飞行模式；在对应飞行模式下，根据PID姿态控制解算得出输出控制信号，控制相应的电机和/或舵机动作。2.根据权利要求1所述的飞行车控制方法，其特征在于，所述在对应飞行模式下，根据PID姿态控制解算得出输出控制信号，控制相应的电机和/或舵机动作的步骤包括：在对应飞行模式下，解算对应控制指令，实时反馈当前的姿态数据和/或高度数据；根据当前的姿态数据和/或高度数据，获取当前的姿态角差值和/或高度数据差值；根据获取的姿态角差值和/或高度数据差值，进行PID姿态控制解算；根据PID姿态控制解算，控制相应的电机和/或舵机动作。3.根据权利要求2所述的飞行车控制方法，其特征在于，所述飞行模式包括起飞姿态控制模式、悬停姿态控制模式、飞行姿态控制模式和降落控制模式。4.根据权利要求3所述的飞行车控制方法，其特征在于，所述输出控制信号包括横滚角输出控制信号、俯仰角输出控制信号、偏航角输出控制信号和高度输出控制信号。5.根据权利要求4所述的飞行车控制方法，其特征在于，所述飞行姿态控制模式包括前飞姿态控制模式、侧飞姿态控制模式和转弯姿态控制模式，所述在对应飞行模式下，根据PID姿态控制解算得出输出控制信号，控制相应的电机和/或舵机动作的步骤包括：在所述起飞姿态控制模式下，控制所述第一电机和所述第四电机以第一转速运行，控制所述第二电机和所述第四电机以第二转速运行，并保持所述第一舵机和所述第二舵机的偏航角不变；在所述悬停姿态控制模式下，以横滚角等于零度角为目标值控制第二电机和第四电机，以俯仰角等于零度角为目标值控制第一电机和第三电机；以起飞时偏航角为目标值控制第一舵机和第二舵机，以设定的高度为目标值控制第一电机和第三电机；在所述前飞姿态控制模式下，以俯仰角为目标值，通过俯仰角差值控制所述第一电机和所述第三电机；在所述侧飞姿态控制模式下，以横滚角为目标值，通过横滚角差值控制所述第二电机和所述第四电机；在所述转弯控制模式下，以偏航角为目标值，通过偏航角差值控制所述第一舵机和所述第二舵机；在降落控制模式下，在悬停姿态控制模式的前提下，同步降低所述第一电机和所述第三电机转速，落地后停转所有电机。6.根据权利要求5所述的飞行车控制方法，其特征在于，所述在对应飞行模式下，根据PID姿态控制解算得出输出控制信号，控制相应的电机2CN105480037A权利要求书2/2页和/或舵机动作的步骤之后还包括：将所述飞行模式切换为行驶模式，控制相应的电机和/或舵机动作。7.根据权利要求6所述的飞行车控制方法，其特征在于，所述将所述飞行模式切换为行驶模式，控制相应的电机和/或舵机动作的步骤包括：在所述行驶模式下，关闭所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机和所述第四电机，控制所述左右行驶电机按设定的行驶速度行驶。8.根据权利要求7所述的飞行车控制方法，其特征在于，所述行驶模式包括行