CN216660291U - 电动变距螺旋桨控制系统 - Google Patents
电动变距螺旋桨控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN216660291U CN216660291U CN202123311359.5U CN202123311359U CN216660291U CN 216660291 U CN216660291 U CN 216660291U CN 202123311359 U CN202123311359 U CN 202123311359U CN 216660291 U CN216660291 U CN 216660291U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- controller
- electric
- switch
- pins
- steering engine
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Landscapes
- Indicating Measured Values (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种电动变距螺旋桨控制系统，包括：控制开关、空速计、显示屏、电滑环、电动舵机和控制器，其中，所述控制开关、空速计、显示屏和电滑环均与所述控制器连接，所述电动舵机与所述电滑环连接。该电动变距螺旋桨控制系统，通过控制开关可切换控制模式及飞行状态，控制器根据所述控制模式及飞行状态可通过所述电滑环向所述电动舵机发送与所述控制模式及飞行状态对应的变距控制指令，所述电动舵机可根据所述变距控制指令为变距执行机构提供变桨动力，还可以将转动角度、速度、温度信息反馈给控制器，控制器根据电动舵机的反馈信息可进一步精确调节输出的控制信号，空速计可采集飞行速度信息，并可通过显示屏进行显示。
Description
技术领域
本实用新型属于航空航天技术领域，特别提供了一种电动变距螺旋桨控制系统。
背景技术
飞行器推进系统的设计核心原理是使螺旋桨在整个航行状态下都具有较高的效率，主要是设计完美的控制分配方法，使螺旋桨最大化的吸收发动机所提供的能量，从而使整个飞行器总效率值最大。提高螺旋桨效率的方法有很多，通过飞行试验发现螺旋桨变距的应用在很大程度上提高了飞行器的适应能力且飞行器吸收螺旋桨的功率也有了很大的改善。螺旋桨变距的应用提高了推进系统的效率，使飞行器的机动性、长航时性以及整个飞行器系统的总体效率等方面有了很大的提高和改善。
电动变距控制系统相比液压变距系统具有体积小、重量轻、控制精度高等优点，此外，还具有安全可靠(在变距过程不会发生燃料泄漏)、结构简单、操作使用简便、维修性好/费用低、经济性好等特点。传统的电动变距控制系统由电机产生变桨动力，再通过机械传动机构(如蜗轮蜗杆等) 带动桨叶转动，其缺点是无法获知实际的变距角度且由于飞行器电磁环境复杂，因而其控制器的可靠性较差。如何提高电动变距控制器的可靠性以及变距精度，是目前电动变距控制器研发过程中的重点。
实用新型内容
鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电动变距螺旋桨控制系统，以解决现有电动变距控制系统存在的问题。
本实用新型提供了一种电动变距螺旋桨控制系统，包括：控制开关、空速计U5、显示屏V1、电滑环H1、电动舵机P1和控制器U4，其中，所述控制开关、空速计U5、显示屏V1和电滑环H1均与所述控制器U4连接，所述电动舵机P1与所述电滑环H1连接，所述控制开关用于切换控制模式及飞行状态，所述空速计U5用于采集飞行速度信息并发送至所述控制器 U4，所述控制器U4用于根据所述控制开关切换的控制模式及飞行状态通过所述电滑环H1向所述电动舵机P1发送与所述控制模式及飞行状态对应的变距控制指令，所述电动舵机P1用于接收并执行所述变距控制指令，同时，还通过所述电滑环H1向所述控制器U4反馈转动角度、速度、温度信息，所述控制器U4还用于将所述空速计U5采集的飞行速度信息及所述电动舵机P1反馈的信息通过所述显示屏V1显示。
优选，所述控制器U4的型号为infineon TC387QP，所述空速计U5的型号为4525D0，所述显示屏V1的型号为ILI9341，所述电滑环H1的型号为G012-12，所述电动舵机P1的型号为SM60CL。
进一步优选，所述控制开关、空速计U5、显示屏V1均连接3.3V电源，所述电动舵机P1连接24V电源，所述控制器连接5V电源。
进一步优选，所述电动变距螺旋桨控制系统还包括辅助电源转换电路，其中，所述辅助电源转换电路包括15V稳压芯片U1、5V转换芯片U2以及 3.3V转换芯片U3，其中，所述15V稳压芯片U1的输入端与24V电源连接，所述5V转换芯片U2的输入端与所述15V稳压芯片U1的输出端连接，所述3.3V转换芯片U3的输入端与所述5V转换芯片U2的输出端连接。
进一步优选，所述控制开关包括自动/手动控制开关S1、起降开关S2、爬升开关S3、巡航开关S4、保持开关S5和顺桨开关S6，所述自动/手动控制开关S1的静触点与所述控制器U4的33.12脚连接，所述自动/手动控制开关S1的动触点与地或电阻R3切换连接，所述电阻R3的另一端接3.3V 电源，还通过操纵摇杆R4接地，所述操纵摇杆R4与所述控制器U4的33.13 脚连接，所述起降开关S2与所述控制器U4的22.0脚连接，所述爬升开关 S3与所述控制器U4的22.1脚连接，所述巡航开关S4与所述控制器U4的 22.2脚连接，所述保持开关S5与所述控制器U4的22.3脚连接，所述顺桨开关S6与所述控制器U4的21.2脚连接。
进一步优选，所述空速计U5的SUPPLY脚接入3.3V电源，所述空速计U5的SDA脚、SCL脚分别与所述控制器U4的14.1脚、14.0脚连接，所述空速计U5的INT脚与所述控制器U4的15.7脚连接；所述电动舵机 P1的RXD、TXD引脚分别与所述电滑环H1旋转端的4脚、3脚连接，所述电滑环H1固定端的4脚、3脚分别与所述控制器U4的33.9、33.10脚连接，所述电动舵机P1的VCC引脚通过所述电滑环H1的2脚接入24V电源给所述电动舵机P1供电；所述显示屏V1的D0-D7脚作为数据输入端分别与所述控制器U4的11.9脚、11.10脚、11.11脚、11.12脚、13.0脚、13.1 脚、13.2脚、13.3脚连接，所述显示屏V1的SCK脚、MOSI脚、RST脚、 DC脚、CS脚、BLK脚分别与所述控制器U4的15.3脚、15.5脚、15.1脚、 15.0脚、15.2脚、15.4脚连接。
本实用新型提供的电动变距螺旋桨控制系统，采用电动舵机为变距执行机构提供变桨动力，通过电动舵机的反馈信息可反映电动舵机实际转动的角度、速度、温度等信息，控制器根据电动舵机的反馈信息可精确调节输出的控制信号，进而调节电动舵机转动的角度，最大程度上减少螺旋桨的变距误差，提高变距精度；该电动变距螺旋桨控制系统采用单片机作为控制系统核心芯片，可以显著提高控制器的响应速度及控制效率，达到实时控制、实时响应的目的；通过电滑环，可以将控制器输出的控制信号传输给所述电动舵机，同时将所述电动舵机的反馈信号传输给所述控制器；空速计可将采集到的飞行速度信息传输给控制器，控制器处理后可通过所述显示屏进行实时显示。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为本实用新型提供的电动变距螺旋桨控制系统的结构框图；
图2为辅助电源电路原理图；
图3为本实用新型提供的电动变距螺旋桨控制系统中U4的引脚连接示意图；
图4为本实用新型提供的电动变距螺旋桨控制系统中R3、R4、S1的连接示意图；
图5为本实用新型提供的电动变距螺旋桨控制系统中S2～S6与R5～R9 的连接示意图；
图6为本实用新型提供的电动变距螺旋桨控制系统中U5的引脚连接示意图；
图7为本实用新型提供的电动变距螺旋桨控制系统中P1与H1的连接示意图；
图8为本实用新型提供的电动变距螺旋桨控制系统中V1的引脚连接示意图。
具体实施方式
下面将结合具体的实施方案对本实用新型专利进行进一步的解释，但不局限本实用新型专利。
如图1所示，本实用新型提供了一种电动变距螺旋桨控制系统，包括：控制开关、空速计U5、显示屏V1、电滑环H1、电动舵机P1和控制器U4，其中，所述控制开关、空速计U5、显示屏V1和电滑环H1均与所述控制器U4连接，所述电动舵机P1与所述电滑环H1连接，所述控制开关用于切换控制模式及飞行状态，所述空速计U5用于采集飞行速度信息并发送至所述控制器U4，所述控制器U4用于根据所述控制开关切换的控制模式及飞行状态通过所述电滑环H1向所述电动舵机P1发送与所述控制模式及飞行状态对应的变距控制指令，所述电动舵机P1用于接收并执行所述变距控制指令，同时，还通过所述电滑环H1向所述控制器U4反馈转动角度、速度、温度信息，所述控制器U4还用于将所述空速计U5采集的飞行速度信息及所述电动舵机P1反馈的信息通过所述显示屏V1显示。
该电动变距螺旋桨控制系统，通过控制开关可切换控制模式及飞行状态，控制器根据所述控制模式及飞行状态向所述电动舵机发送与所述控制模式及飞行状态对应的变距控制指令，所述电动舵机可根据所述变距控制指令为变距执行机构提供变桨动力，还可以将转动角度、速度、温度信息反馈给控制器，控制器根据电动舵机的反馈信息可进一步精确调节输出的控制信号，空速计可采集飞行速度信息，并可通过显示屏进行显示，其中，控制系统预设控制模式及飞行状态对应的变距规则，控制器按照对应的变距规则获得相应的变距角度，并通过电动舵机控制变距执行机构，以达到指定的变距角度。
作为技术方案的改进，所述控制器U4的型号为infineon TC387QP，所述空速计U5的型号为4525D0，所述显示屏V1的型号为ILI9341，所述电滑环H1的型号为G012-12，所述电动舵机P1的型号为SM60CL。
作为技术方案的改进，所述控制开关、空速计U5、显示屏V1均连接 3.3V电源，所述电动舵机P1连接24V电源，所述控制器连接5V电源。
作为技术方案的改进，如图2所示，所述电动变距螺旋桨控制系统还包括辅助电源转换电路，用于为所述电动变距螺旋桨控制系统供电，其中，所述辅助电源转换电路包括15V稳压芯片U1、5V转换芯片U2以及3.3V 转换芯片U3，其中，所述15V稳压芯片U1的输入端与24V电源连接，所述5V转换芯片U2的输入端与所述15V稳压芯片U1的输出端连接，所述3.3V转换芯片U3的输入端与所述5V转换芯片U2的输出端连接。
作为技术方案的改进，如图3至图5所示，所述控制开关包括自动/手动控制开关S1、起降开关S2、爬升开关S3、巡航开关S4、保持开关S5 和顺桨开关S6，所述自动/手动控制开关S1的静触点与所述控制器U4的 33.12脚连接，所述自动/手动控制开关S1的动触点与地或电阻R3切换连接，所述电阻R3的另一端接3.3V电源，还通过操纵摇杆R4接地，所述操纵摇杆R4与所述控制器U4的33.13脚连接，所述起降开关S2与所述控制器U4的22.0脚连接，所述爬升开关S3与所述控制器U4的22.1脚连接，所述巡航开关S4与所述控制器U4的22.2脚连接，所述保持开关S5与所述控制器U4的22.3脚连接，所述顺桨开关S6与所述控制器U4的21.2脚连接。
通过上述控制电路，电动变距螺旋桨控制可实现两种控制模式，即手动控制和自动控制，通过开关可选择对应控制模式，当选择手动模式时，可通过操纵摇杆实时改变螺旋桨桨距；当选择自动模式时，分别设定起降、爬升、巡航、保持、顺桨五个状态档位开关，其中起降、爬升、顺桨三个档位开关对应固定的变距角度，按下相应开关即可调节螺旋桨桨距直至对应的变距角度；巡航开关对应飞行器的巡航飞行状态，当巡航开关按下时，控制器根据空速计采集的飞行速度信息计算此时螺旋桨的最佳桨距角并将调节控制信号发送给电动舵机，同时电动舵机具有反馈信号输出接口，该接口可输出舵机转动的角度、速度、温度等信息，将该接口反馈的数据通过电滑环输送给控制器，控制器将接收到的反馈信息处理后在显示屏上实时显示，同时依据该反馈信息调节电动舵机，即选择增大电动舵机转动角度或减小转动角度等判定，进而可最大化的提高螺旋桨变距精度；当保持开关按下时，可以保持飞机螺旋桨桨距当前状态保持不变。
作为技术方案的改进，如图6至图8所示，所述空速计U5的SUPPLY 脚接入3.3V电源，所述空速计U5的SDA脚、SCL脚分别与所述控制器 U4的14.1脚、14.0脚连接，所述空速计U5的INT脚与所述控制器U4的 15.7脚连接；所述电动舵机P1的RXD、TXD引脚分别与所述电滑环H1 旋转端的4脚、3脚连接，所述电滑环H1固定端的4脚、3脚分别与所述控制器U4的33.9、33.10脚连接，所述电动舵机P1的VCC引脚通过所述电滑环H1的2脚接入24V电源给所述电动舵机P1供电；所述显示屏V1 的D0-D7脚作为数据输入端分别与所述控制器U4的11.9脚、11.10脚、11.11 脚、11.12脚、13.0脚、13.1脚、13.2脚、13.3脚连接，所述显示屏V1的SCK脚、MOSI脚、RST脚、DC脚、CS脚、BLK脚分别与所述控制器U4 的15.3脚、15.5脚、15.1脚、15.0脚、15.2脚、15.4脚连接；所述空速计 U5用于采集飞行器飞行速度信息并传输给所述控制器U4，所述电动舵机 P1用于驱动螺旋桨变距执行机构，所述电滑环H1用于传输控制信号和反馈信号以及为所述电动舵机P1接入24V电源，所述显示屏V1用于显示空速计U5采集的飞行速度及所述电动舵机P1反馈的角度、速度、温度等信息。
本实用新型的具体实施方式是按照递进的方式进行撰写的，着重强调各个实施方案的不同之处，其相似部分可以相互参见。
上面结合附图对本实用新型的实施方式做了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (5)
1.电动变距螺旋桨控制系统，其特征在于，包括：控制开关、空速计U5、显示屏V1、电滑环H1、电动舵机P1和控制器U4，其中，所述控制开关、空速计U5、显示屏V1和电滑环H1均与所述控制器U4连接，所述电动舵机P1与所述电滑环H1连接，所述控制开关用于切换控制模式及飞行状态，所述空速计U5用于采集飞行速度信息并发送至所述控制器U4，所述控制器U4用于根据所述控制开关切换的控制模式及飞行状态通过所述电滑环H1向所述电动舵机P1发送与所述控制模式及飞行状态对应的变距控制指令，所述电动舵机P1用于接收并执行所述变距控制指令，同时，还通过所述电滑环H1向所述控制器U4反馈转动角度、速度、温度信息，所述控制器U4还用于将所述空速计U5采集的飞行速度信息及所述电动舵机P1反馈的信息通过所述显示屏V1显示。
2.按照权利要求1所述的电动变距螺旋桨控制系统，其特征在于：所述控制开关、空速计U5、显示屏V1均连接3.3V电源，所述电动舵机P1连接24V电源，所述控制器连接5V电源。
3.按照权利要求2所述的电动变距螺旋桨控制系统，其特征在于：还包括辅助电源转换电路，其中，所述辅助电源转换电路包括15V稳压芯片U1、5V转换芯片U2以及3.3V转换芯片U3，其中，所述15V稳压芯片U1的输入端与24V电源连接，所述5V转换芯片U2的输入端与所述15V稳压芯片U1的输出端连接，所述3.3V转换芯片U3的输入端与所述5V转换芯片U2的输出端连接。
4.按照权利要求1所述的电动变距螺旋桨控制系统，其特征在于：所述控制开关包括自动/手动控制开关S1、起降开关S2、爬升开关S3、巡航开关S4、保持开关S5和顺桨开关S6，所述自动/手动控制开关S1的静触点与所述控制器U4的33.12脚连接，所述自动/手动控制开关S1的动触点与地或电阻R3切换连接，所述电阻R3的另一端接3.3V电源，还通过操纵摇杆R4接地，所述操纵摇杆R4与所述控制器U4的33.13脚连接，所述起降开关S2与所述控制器U4的22.0脚连接，所述爬升开关S3与所述控制器U4的22.1脚连接，所述巡航开关S4与所述控制器U4的22.2脚连接，所述保持开关S5与所述控制器U4的22.3脚连接，所述顺桨开关S6与所述控制器U4的21.2脚连接。
5.按照权利要求1所述的电动变距螺旋桨控制系统，其特征在于：所述空速计U5的SUPPLY脚接入3.3V电源，所述空速计U5的SDA脚、SCL脚分别与所述控制器U4的14.1脚、14.0脚连接，所述空速计U5的INT脚与所述控制器U4的15.7脚连接；所述电动舵机P1的RXD、TXD引脚分别与所述电滑环H1旋转端的4脚、3脚连接，所述电滑环H1固定端的4脚、3脚分别与所述控制器U4的33.9、33.10脚连接，所述电动舵机P1的VCC引脚通过所述电滑环H1的2脚接入24V电源给所述电动舵机P1供电；所述显示屏V1的D0-D7脚作为数据输入端分别与所述控制器U4的11.9脚、11.10脚、11.11脚、11.12脚、13.0脚、13.1脚、13.2脚、13.3脚连接，所述显示屏V1的SCK脚、MOSI脚、RST脚、DC脚、CS脚、BLK脚分别与所述控制器U4的15.3脚、15.5脚、15.1脚、15.0脚、15.2脚、15.4脚连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202123311359.5U CN216660291U (zh) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | 电动变距螺旋桨控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202123311359.5U CN216660291U (zh) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | 电动变距螺旋桨控制系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN216660291U true CN216660291U (zh) | 2022-06-03 |
Family
ID=81799051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202123311359.5U Active CN216660291U (zh) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | 电动变距螺旋桨控制系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN216660291U (zh) |
-
2021
- 2021-12-27 CN CN202123311359.5U patent/CN216660291U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104859854B (zh) | 一种大载荷低结构复杂度双共轴双旋翼无人飞行器 | |
| CN204606221U (zh) | 一种多旋翼油电能源转换飞行器 | |
| CN202244061U (zh) | 多功能船舶推进智能控制装置 | |
| CN104477381B (zh) | 一种双变距桨飞行器 | |
| CN207997982U (zh) | 螺旋桨倾转机构以及垂直起降固定翼无人机 | |
| CN105035320A (zh) | 一种多旋翼垂直起降的固定翼飞行器 | |
| CN108313285A (zh) | 螺旋桨倾转机构 | |
| CN105584629A (zh) | 一种垂直起降飞行器 | |
| CN110228587A (zh) | 一种变距系统和无人飞行器 | |
| CN207791151U (zh) | 一种新型混合动力复合控制飞行器 | |
| CN104986328A (zh) | 多油机驱动变桨距多旋翼飞行器 | |
| CN107416186A (zh) | 飞机的电动脚蹬控制装置 | |
| CN206826927U (zh) | 混合布局无人机 | |
| CN204433050U (zh) | 油动四旋翼无人飞行器的硬件平台 | |
| CN204124364U (zh) | 一种尾坐式飞行器 | |
| CN216660291U (zh) | 电动变距螺旋桨控制系统 | |
| CN2759542Y (zh) | 电动玩具直升机 | |
| WO2020250029A1 (en) | Method and convertible vtol or evtol aircraft for transition from helicopter mode to gyroplane mode and vice versa | |
| CN107144431B (zh) | 用于涡桨发动机轴台试车的测功器控制系统及控制方法 | |
| CN205311908U (zh) | 一种复合翼无人机 | |
| CN102336266A (zh) | 一种螺旋桨无人机电动变桨距的方法及装置 | |
| CN204223177U (zh) | 一种垂直起降飞行器 | |
| CN111017197A (zh) | 一种飞机差动式方向舵伺服作动装置 | |
| CN102923301A (zh) | 一种复合旋翼直升机螺旋桨 | |
| CN210882652U (zh) | 一种飞行器用混合动力驱动系统及无人机飞行器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |