CN110077577A - 一种基于高速旋转飞行器的电动执行机构 - Google Patents
一种基于高速旋转飞行器的电动执行机构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110077577A CN110077577A CN201910214781.7A CN201910214781A CN110077577A CN 110077577 A CN110077577 A CN 110077577A CN 201910214781 A CN201910214781 A CN 201910214781A CN 110077577 A CN110077577 A CN 110077577A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- motor
- controller
- transmission mechanism
- high speed
- aircraft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 44
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 4
- 230000003064 anti-oxidating effect Effects 0.000 claims description 3
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 230000008450 motivation Effects 0.000 claims 1
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009131 signaling function Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C13/00—Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C13/00—Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
- B64C13/24—Transmitting means
- B64C13/38—Transmitting means with power amplification
- B64C13/50—Transmitting means with power amplification using electrical energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于高速旋转飞行器的电动执行机构，由控制器、电机、传动机构、舵轴、舵面位置检测装置连接在机构壳体内组成，所述机构壳体的右端面内设置所述控制器、右端盖内设置电机底座，所述控制器连接所述电机与所述舵面位置检测装置，所述电机固定连接在所述电机底座上，所述电机与所述传动机构连接，所述传动机构移动连接在所述机构壳体的中部，所述传动机构的左前端通过连接件连接所述舵轴，所述舵面位置检测装置与所述传动机构紧密贴覆，向控制器反馈舵面位置，所述控制器上连接电流检测装置，便于控制器对执行机构相关数据进行分析。本发明能够使飞行器在高速旋转时稳定飞行，同时快速、有效地改变飞行器的飞行方向。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制小型飞行器飞行方向的执行机构，具体涉及一种基于高速旋转飞行器的电动执行机构，属于航空领域旋转飞行器技术领域。
背景技术
随着航空机械设计领域的发展，电动执行机构越来越广泛的应用在飞行器上。对于执行机构最广泛的定义是一种能提供直线或旋转运动的驱动装置，它利用某种驱动能源并在某种控制信号作用下工作，执行机构使用液体、气体、电力或其它能源并通过电机、气缸或其它装置将其转化成驱动作用，电动执行器广泛应用于自动化控制领域，人工操作被机械或自动化设备所替代。
对于飞行器的高速飞行、快速旋转、反应灵敏的要求越来越高，目前的执行机构系统满足不了这一需求，往往会因为小型执行机构系统的扭矩小、精度低、不稳定，严重影响飞行器的运行速度和平稳性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术中存在的不足，提供一种基于高速旋转飞行器的电动执行机构，能够使飞行器在高速旋转时能够稳定、快速、有效地控制飞行器的飞行方向。
本发明为解决技术问题所采取的技术方案是：一种基于高速旋转飞行器的电动执行机构，由控制器、电机、传动机构、舵轴和舵面位置检测装置连接在机构壳体的内部组成，所述机构壳体的右端面内设置所述控制器、右端盖内设置电机底座，所述控制器连接所述电机，所述电机固定连接在所述电机底座上，所述电机与所述传动机构连接，所述传动机构移动连接在所述机构壳体的中部，所述传动机构的左前端通过连接件连接所述舵轴，所述舵面位置检测装置与所述控制器连接，所述舵面位置检测装置与所述传动机构紧密贴覆。
所述控制器连接飞行器，所述控制器上还连接有电流检测装置。
所述连接件为牙型结构，所述连接件的上端中心开孔并与所述舵轴固定连接、下端与所述传动机构移动连接。
所述传动机构采用高强度的钢制材料、表面涂覆抗氧化层，所述电机底座采用防电磁干扰涂层。
本发明的有益效果是：
1）本发明的电机采用小体积、发热小、输出扭矩大的电机，同时对电机底座进行抗干扰处理，避免电机电磁对飞行器敏感器件干扰。
2）本发明的传动机构采用高强度的钢制材料、同时进行了表面涂覆抗氧化处理，避免长期打舵或者储存时，造成传动机构变形、磨损或生锈。
3）本发明的舵面位置检测装置采用高精度器件通过与传动机构紧密贴覆，对传动机构直线位移进行等效换算为舵轴角度，精度可达0.022°。
4）本发明的执行机构采用模块化设计，可以快速更换，便于检修维护。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的系统控制框图；
图3为本发明的软件流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的解释和说明：
参见图1-3，图中，1-控制器，2-电机，3-传动机构，4-舵轴，5-舵面位置检测装置， 6-机构壳体，7-电机座，8-连接件。
实施例：一种基于高速旋转飞行器的电动执行机构，由控制器1、电机2、传动机构3、舵轴4和舵面位置检测装置5连接在机构壳体6的内部组成，机构壳体6的右端面内连接所述控制器1、右端盖内安装电机底座7，控制器1连接电机2，电机2固定连接在电机底座7上，电机2与传动机构3连接，传动机构3移动连接在机构壳体6的中部，传动机构3的左前端通过连接件8连接舵轴4，舵面位置检测装置5与控制器1连接，舵面位置检测装置5与传动机构3紧密贴覆。
控制器1连接飞行器，控制器1上还连接有电流检测装置。
连接件8为牙型结构，连接件8的上端中心开孔并与舵轴5固定连接、下端与传动机构3移动连接。
传动机构3采用高强度的钢制材料、表面涂覆抗氧化层，电机底座7采用防电磁干扰涂层。
工作原理：控制器接收到飞行器命令后，控制器对飞行器命令进行解析，控制器控制执行机构进行相应动作。控制器1控制电机2动作，带动传动机构3推动舵轴4转动，进而使舵轴偏转，同时舵面位置检测装置5向控制器1返回实际舵轴位置供控制器使用，从而构成闭环控制。
执行机构依据控制指令，对指令解析操纵执行机构的舵翼，依靠舵翼偏转产生的空气动力及气动力矩，迅速改变轨道，使飞行器稳定的按设计的轨道飞行，直至命中目标。
当飞行器在高速旋转飞行时，为了保持系统的稳定性，需要执行机构能够快速打舵抵消飞行器自身产生的合力，该执行机构带宽可达60Hz，能够保证飞行器在快速旋转时稳定飞行，满足飞行器旋转飞行控制需求；当飞行器需要改变飞行方向时，可向该执行机构发出相应指令，执行机构对指令进行解析，输出最大扭矩可达3.3Nm，克服外界的空气阻力，使舵轴快速发生偏转达到指定角度，从而使飞行器快速改变飞行方向，同时该执行机构向飞行器反馈执行机构相关信息，便于地面基站对飞行器综合信息进行分析。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种基于高速旋转飞行器的电动执行机构，其特征在于：由控制器（1）、电机（2）、传动机构（3）、舵轴（4）和舵面位置检测装置（5）连接在机构壳体（6）的内部组成，所述机构壳体（6）的右端面内设置所述控制器（1）、右端盖内设置电机底座（7），所述电机（2）固定连接在所述电机底座（7）上，所述电机（2）与所述传动机构（3）连接，所述传动机构（3）移动连接在所述机构壳体（6）的中部，所述传动机构（3）的左前端通过连接件（8）连接所述舵轴（4），所述电机（2）和所述舵面位置检测装置（5）均与所述控制器（1）连接。
2.根据权利要求1所述的基于高速旋转飞行器的电动执行机构，其特征在于：所述控制器（1）连接飞行器，所述控制器（1）上还连接有电流检测装置。
3.根据权利要求1所述的基于高速旋转飞行器的电动执行机构，其特征在于：所述舵面位置检测装置（5）与所述传动机构（3）紧密贴覆。
4.根据权利要求1所述的基于高速旋转飞行器的电动执行机构，其特征在于：所述连接件（8）为牙型结构，所述连接件（8）的上端中心开孔并与所述舵轴（5）固定连接、下端与所述传动机构（3）移动连接。
5.根据权利要求1所述的基于高速旋转飞行器的电动执行机构，其特征在于：所述传动机构（3）采用高强度的钢制材料、表面涂覆抗氧化层。
6.根据权利要求1所述的基于高速旋转飞行器的电动执行机构，其特征在于：所述电机底座（7）采用防电磁干扰涂层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910214781.7A CN110077577A (zh) | 2019-03-20 | 2019-03-20 | 一种基于高速旋转飞行器的电动执行机构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910214781.7A CN110077577A (zh) | 2019-03-20 | 2019-03-20 | 一种基于高速旋转飞行器的电动执行机构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110077577A true CN110077577A (zh) | 2019-08-02 |
Family
ID=67413420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910214781.7A Pending CN110077577A (zh) | 2019-03-20 | 2019-03-20 | 一种基于高速旋转飞行器的电动执行机构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110077577A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117048847A (zh) * | 2023-10-12 | 2023-11-14 | 航天江南集团有限公司 | 一种舵机舵轴位置检测装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101539476A (zh) * | 2009-03-12 | 2009-09-23 | 北京理工大学 | 飞行器舵机非舵偏负载力矩跟踪机构 |
| JP2014105919A (ja) * | 2012-11-27 | 2014-06-09 | Toshiba Corp | 飛しょう体 |
| CN204757831U (zh) * | 2015-06-10 | 2015-11-11 | 华中科技大学 | 一种导弹舵舱 |
| CN109383761A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-02-26 | 中国空空导弹研究院 | 一种一体化渐开线摇臂电动舵机 |
| CN209795813U (zh) * | 2019-03-20 | 2019-12-17 | 北京瑞极通达科技有限公司 | 一种基于高速旋转飞行器的电动执行机构 |
-
2019
- 2019-03-20 CN CN201910214781.7A patent/CN110077577A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101539476A (zh) * | 2009-03-12 | 2009-09-23 | 北京理工大学 | 飞行器舵机非舵偏负载力矩跟踪机构 |
| JP2014105919A (ja) * | 2012-11-27 | 2014-06-09 | Toshiba Corp | 飛しょう体 |
| CN204757831U (zh) * | 2015-06-10 | 2015-11-11 | 华中科技大学 | 一种导弹舵舱 |
| CN109383761A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-02-26 | 中国空空导弹研究院 | 一种一体化渐开线摇臂电动舵机 |
| CN209795813U (zh) * | 2019-03-20 | 2019-12-17 | 北京瑞极通达科技有限公司 | 一种基于高速旋转飞行器的电动执行机构 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 王玲玲等: "《控制系统仿真与实践案例式教程》", 30 April 2017, 北京航空航天大学出版社, pages: 138 - 139 * |
| 陈穷等: "《电磁兼容性工程设计手册》", 31 October 1993, 国防工业出版社, pages: 77 - 78 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117048847A (zh) * | 2023-10-12 | 2023-11-14 | 航天江南集团有限公司 | 一种舵机舵轴位置检测装置 |
| CN117048847B (zh) * | 2023-10-12 | 2023-12-12 | 航天江南集团有限公司 | 一种舵机舵轴位置检测装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8544787B2 (en) | High performance tilt rotor aircraft in which nacelle tilt angle and flaperon angle mechanically interwork with each other | |
| CN108454882B (zh) | 一种舵面驱动和舵面角度测量机构 | |
| CN106428527B (zh) | 一种螺旋桨双轴矢量伺服变向装置及垂直起降固定翼无人机 | |
| CN103072688A (zh) | 可倾转四旋翼飞行器 | |
| CN201138281Y (zh) | 并联式双支撑大攻角大侧滑冲压进气道风洞实验装置 | |
| CN115493798A (zh) | 一种高速射流风洞飞行器机动运动解耦模拟试验装置 | |
| CN106840583A (zh) | 一种具有平移功能的亚跨超声速风洞大攻角机构 | |
| CN110228587A (zh) | 一种变距系统和无人飞行器 | |
| CN108058825A (zh) | 一种可前后扫掠式的扑翼飞行器装置 | |
| CN110077577A (zh) | 一种基于高速旋转飞行器的电动执行机构 | |
| CN205168881U (zh) | 多轴飞行器 | |
| CN104787322A (zh) | 动力系统及多轴飞行器 | |
| CN205985353U (zh) | 一种用于天线自动调节的俯仰机构 | |
| KR102010964B1 (ko) | 수직 이착륙형 하이브리드 드론 | |
| CN107792345A (zh) | 一种紧凑型舵机及舵机舱 | |
| CN208053635U (zh) | 有人直升机的无人化装置 | |
| CN208070050U (zh) | 一种舵面驱动和舵面角度测量机构 | |
| CN109455295A (zh) | 旋翼控制装置及旋翼飞行器 | |
| CN209795813U (zh) | 一种基于高速旋转飞行器的电动执行机构 | |
| CN109178299A (zh) | 一种垂直双层八旋翼飞行机器人 | |
| CN105523172B (zh) | 迎角控制系统及迎角控制方法 | |
| CN107450601A (zh) | 一种适用于高速风洞的变侧滑角机构 | |
| CN204623839U (zh) | 动力系统及飞行器 | |
| CN104743109A (zh) | 动力系统及飞行器 | |
| CN205300888U (zh) | 一种用于测量舵面铰链力矩的试验模型 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190802 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |