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六旋翼無人機(jī)自動(dòng)控制電路的制作方法

文檔序號(hào):12906765閱讀:544來源:國知局

本實(shí)用新型涉及無人機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種六旋翼無人機(jī)自動(dòng)控制電路。



背景技術(shù):

隨著無人機(jī)數(shù)量越來越多,無人機(jī)的飛行安全受到越來越大的關(guān)注。六旋翼無人機(jī)比四旋翼無人機(jī)具有更高的飛行穩(wěn)定性,更有效地保障了飛行安全。然而,六旋翼無人機(jī)由于相比四旋翼無人機(jī)多出兩個(gè)旋翼,其飛行控制相對(duì)于四旋翼無人機(jī)也復(fù)雜的多。現(xiàn)有的六旋翼無人機(jī)一般只有一個(gè)閉環(huán)控制回路,控制穩(wěn)定性差,準(zhǔn)確度低,不能實(shí)現(xiàn)對(duì)六旋翼無人機(jī)的良好控制。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是,提供一種六旋翼無人機(jī)自動(dòng)控制電路,以解決現(xiàn)有六旋翼無人機(jī)控制穩(wěn)定性差,準(zhǔn)確度低的問題。本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:

一種六旋翼無人機(jī)自動(dòng)控制電路,包括位置控制電路、高度控制電路、水平速度控制電路、爬升速度控制電路、姿態(tài)控制電路和旋翼轉(zhuǎn)速分配電路;

所述位置控制電路的第一輸入端用于接收無人機(jī)的位置設(shè)定值,所述位置控制電路的第二輸入端與GPS模塊連接;所述位置控制電路通過所述GPS模塊檢測(cè)所述無人機(jī)的實(shí)時(shí)位置,并比較所述實(shí)時(shí)位置與所述位置設(shè)定值以輸出X方向飛行速度目標(biāo)值和Y方向飛行速度目標(biāo)值;

所述水平速度控制電路的第一輸入端用于接收所述X方向飛行速度目標(biāo)值和Y方向飛行速度目標(biāo)值,所述水平速度控制電路的第二輸入端與所述GPS模塊連接;所述水平速度控制電路通過所述GPS模塊檢測(cè)所述無人機(jī)X方向的實(shí)時(shí)飛行速度和Y方向的實(shí)時(shí)飛行速度,并比較所述X方向的實(shí)時(shí)飛行速度與所述X方向飛行速度目標(biāo)值以及所述Y方向的實(shí)時(shí)飛行速度與所述Y方向飛行速度目標(biāo)值以輸出姿態(tài)目標(biāo)值;

所述姿態(tài)控制電路的第一輸入端用于接收所述姿態(tài)目標(biāo)值,所述姿態(tài)控制電路的第二輸入端與姿態(tài)傳感器連接;所述姿態(tài)控制電路通過所述姿態(tài)傳感器檢測(cè)所述無人機(jī)的實(shí)時(shí)姿態(tài),并比較所述實(shí)時(shí)姿態(tài)與所述姿態(tài)目標(biāo)值以輸出姿態(tài)控制量;

所述高度控制電路的第一輸入端用于接收無人機(jī)的高度設(shè)定值,所述高度控制電路的第二輸入端與高度傳感器連接;所述高度控制電路通過所述高度傳感器檢測(cè)所述無人機(jī)的實(shí)時(shí)高度,并比較所述實(shí)時(shí)高度與所述高度設(shè)定值以輸出爬升速度目標(biāo)值;

所述爬升速度控制電路的第一輸入端用于接收所述爬升速度目標(biāo)值,所述爬升速度控制電路的第二輸入端與所述高度傳感器連接;所述爬升速度控制電路通過所述高度傳感器檢測(cè)所述無人機(jī)的實(shí)時(shí)爬升速度,并比較所述實(shí)時(shí)爬升速度與所述爬升速度目標(biāo)值以輸出高度控制量;

所述旋翼轉(zhuǎn)速分配電路與所述姿態(tài)控制電路和爬升速度控制電路連接,用于根據(jù)所述姿態(tài)控制量和高度控制量調(diào)整所述無人機(jī)六個(gè)旋翼電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

進(jìn)一步地,所述高度傳感器為超聲波傳感器或氣壓計(jì)。

進(jìn)一步地,所述姿態(tài)傳感器為三軸微機(jī)械陀螺儀。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型提供的六旋翼無人機(jī)自動(dòng)控制電路,包括位置控制電路、高度控制電路、水平速度控制電路、爬升速度控制電路、姿態(tài)控制電路和旋翼轉(zhuǎn)速分配電路,采用多級(jí)串級(jí)控制,在位置控制電路、高度控制電路、水平速度控制電路、爬升速度控制電路和姿態(tài)控制電路中均通過各自相應(yīng)的傳感器形成閉環(huán)控制回路,有效提升了控制準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1是六旋翼無人機(jī)自動(dòng)控制電路的組成原理示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,下面結(jié)合實(shí)施例和附圖,對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

如圖1所示,本實(shí)用新型實(shí)施例提供的六旋翼無人機(jī)自動(dòng)控制電路,包括位置控制電路1、高度控制電路2、水平速度控制電路3、爬升速度控制電路4、姿態(tài)控制電路5和旋翼轉(zhuǎn)速分配電路6。其中:

所述位置控制電路1的第一輸入端用于接收無人機(jī)的位置設(shè)定值,所述位置控制電路1的第二輸入端與GPS模塊7連接;所述位置控制電路1通過所述GPS模塊7檢測(cè)所述無人機(jī)的實(shí)時(shí)位置,并比較所述實(shí)時(shí)位置與所述位置設(shè)定值以輸出X方向飛行速度目標(biāo)值和Y方向飛行速度目標(biāo)值;

所述水平速度控制電路3的第一輸入端用于接收所述X方向飛行速度目標(biāo)值和Y方向飛行速度目標(biāo)值,所述水平速度控制電路3的第二輸入端與所述GPS模塊7連接;所述水平速度控制電路3通過所述GPS模塊7檢測(cè)所述無人機(jī)X方向的實(shí)時(shí)飛行速度和Y方向的實(shí)時(shí)飛行速度,并比較所述X方向的實(shí)時(shí)飛行速度與所述X方向飛行速度目標(biāo)值以及所述Y方向的實(shí)時(shí)飛行速度與所述Y方向飛行速度目標(biāo)值以輸出姿態(tài)目標(biāo)值;

所述姿態(tài)控制電路5的第一輸入端用于接收所述姿態(tài)目標(biāo)值,所述姿態(tài)控制電路5的第二輸入端與姿態(tài)傳感器8連接;所述姿態(tài)控制電路5通過所述姿態(tài)傳感器8檢測(cè)所述無人機(jī)的實(shí)時(shí)姿態(tài),并比較所述實(shí)時(shí)姿態(tài)與所述姿態(tài)目標(biāo)值以輸出姿態(tài)控制量;

所述高度控制電路2的第一輸入端用于接收無人機(jī)的高度設(shè)定值,所述高度控制電路2的第二輸入端與高度傳感器9連接;所述高度控制電路2通過所述高度傳感器9檢測(cè)所述無人機(jī)的實(shí)時(shí)高度,并比較所述實(shí)時(shí)高度與所述高度設(shè)定值以輸出爬升速度目標(biāo)值;

所述爬升速度控制電路4的第一輸入端用于接收所述爬升速度目標(biāo)值,所述爬升速度控制電路4的第二輸入端與所述高度傳感器9連接;所述爬升速度控制電路4通過所述高度傳感器9檢測(cè)所述無人機(jī)的實(shí)時(shí)爬升速度,并比較所述實(shí)時(shí)爬升速度與所述爬升速度目標(biāo)值以輸出高度控制量;

所述旋翼轉(zhuǎn)速分配電路6與所述姿態(tài)控制電路5和爬升速度控制電路4連接,用于根據(jù)所述姿態(tài)控制量和高度控制量調(diào)整所述無人機(jī)六個(gè)旋翼電機(jī)10的轉(zhuǎn)速,各旋翼電機(jī)10驅(qū)動(dòng)各自旋翼轉(zhuǎn)動(dòng),使無人機(jī)飛行到設(shè)定的位置和高度。

本實(shí)施例中,所述高度傳感器9為超聲波傳感器或氣壓計(jì),所述姿態(tài)傳感器8為三軸微機(jī)械陀螺儀。

上述實(shí)施例僅為優(yōu)選實(shí)施例,并不用以限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍,凡是在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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