RU2019144054A - Способ управления для управления углом рыскания и крена вертикально стартующего летательного аппарата - Google Patents

Способ управления для управления углом рыскания и крена вертикально стартующего летательного аппарата Download PDF

Info

Publication number
RU2019144054A
RU2019144054A RU2019144054A RU2019144054A RU2019144054A RU 2019144054 A RU2019144054 A RU 2019144054A RU 2019144054 A RU2019144054 A RU 2019144054A RU 2019144054 A RU2019144054 A RU 2019144054A RU 2019144054 A RU2019144054 A RU 2019144054A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
angle
yaw
control
roll
drive unit
Prior art date
Application number
RU2019144054A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2019144054A3 (ru
RU2765064C2 (ru
Inventor
Джонатан ХЕССЕЛЬБАРТ
Original Assignee
Вингкоптер Гмбх
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вингкоптер Гмбх filed Critical Вингкоптер Гмбх
Publication of RU2019144054A publication Critical patent/RU2019144054A/ru
Publication of RU2019144054A3 publication Critical patent/RU2019144054A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2765064C2 publication Critical patent/RU2765064C2/ru

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/08Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
    • G05D1/0808Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for aircraft
    • G05D1/0858Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for aircraft specially adapted for vertical take-off of aircraft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/22Compound rotorcraft, i.e. aircraft using in flight the features of both aeroplane and rotorcraft
    • B64C27/28Compound rotorcraft, i.e. aircraft using in flight the features of both aeroplane and rotorcraft with forward-propulsion propellers pivotable to act as lifting rotors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C29/00Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • B64C29/0008Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded
    • B64C29/0016Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers
    • B64C29/0033Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers the propellers being tiltable relative to the fuselage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/08Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Claims (21)

1. Способ управления для управления углом рыскания
Figure 00000001
и углом
Figure 00000002
крена вертикально стартующего летательного аппарата (1), по меньшей мере, с двумя приводными группами (3), расположенными в противоположных друг другу боковых зонах летательного аппарата (1) на расстоянии от фюзеляжа летательного аппарата, при этом каждая приводная группа (3) имеет, по меньшей мере, один первый приводной блок (4, 5), при этом первый приводной блок (4, 5) расположен на расстоянии от фюзеляжа с возможностью поворота на угол α поворота в положение горизонтального полета и положение вертикального полета, при этом мощность, сгенерированную соответственно приводными блоками (4, 5, 6, 7), согласуют для достижения предварительного установленного заданного угла
Figure 00000003
рыскания и предварительно установленного заданного угла
Figure 00000004
крена, при этом на этапе определения определяют первый параметр g1 управления рысканием и второй параметр g2 управления рысканием, а также первый параметр r1 управления креном и второй параметр r2 управления креном, при этом первый параметр g1 управления рысканием и первый параметр r1 управления креном являются параметрами вертикального управления для достижения заданного угла
Figure 00000003
рыскания и заданного угла
Figure 00000004
крена в положении вертикального полета, при этом второй параметр g2 управления рысканием и второй параметр r2 управления креном являются параметрами горизонтального управления для достижения заданного угла
Figure 00000003
рыскания и заданного угла
Figure 00000004
крена в положении горизонтального полета, при этом на последующем этапе наложения из параметров вертикального управления и параметров горизонтального управления в зависимости от угла α поворота посредством предписания по наложению для каждого приводного блока (4, 5, 6, 7) определяют параметр регулирования, и при этом затем предварительно задают мощность приводных блоков (4, 5, 6, 7) с учетом параметров регулирования.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что каждая приводная группа (3) имеет первый (4, 5) и второй приводной блок (6, 7), при этом первый приводной блок (4, 5) и второй приводной блок (6, 7) расположены соответственно на расстоянии от фюзеляжа с возможностью поворота на угол α поворота в положение горизонтального полета и положение вертикального полета.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что второй параметр g2 управления рысканием определяют на основании первого параметра g1 управления рысканием путем перемножения на коэффициент рыскания, и/или второй параметр r2 управления креном определяют на основании первого параметра r1 управления креном путем перемножения на коэффициент крена.
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что на этапе определения определяют фактический угол
Figure 00000005
рыскания и фактический угол
Figure 00000006
крена, и параметры управления определяют соответственно, исходя из заданного угла
Figure 00000003
рыскания и заданного угла
Figure 00000004
крена, а также фактического угла
Figure 00000005
рыскания и фактического угла
Figure 00000006
крена с помощью алгоритма регулирования.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что первый параметр g1 управления рысканием определяют на основании заданного угла
Figure 00000003
рыскания и фактического угла
Figure 00000005
рыскания с помощью первого алгоритма (PD2) регулирования рыскания, и/или второй параметр g2 управления рысканием определяют на основании заданного угла
Figure 00000003
рыскания и фактического угла
Figure 00000005
рыскания с помощью второго алгоритма (PD4) регулирования рыскания, и/или первый параметр r1 управления креном определяют на основании заданного угла
Figure 00000004
крена и фактического угла
Figure 00000006
крена с помощью первого алгоритма (PD1) регулирования крена, и/или второй параметр r2 управления креном определяют на основании заданного угла
Figure 00000004
крена и фактического угла
Figure 00000006
крена с помощью второго алгоритма (PD3) регулирования крена.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что первый алгоритм (PD2) регулирования рыскания и/или второй алгоритм (PD4) регулирования рыскания и/или первый алгоритм (PD1) регулирования крена, и/или второй алгоритм (PD3) регулирования крена является линейным регулятором с P– или PD–составляющей.
7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что на этапе наложения параметры вертикального управления и параметры горизонтального управления перемножают соответственно с оценочной функцией, характерной для приводного блока и зависящей от угла поворота, а параметры регулирования для каждого приводного блока (4, 5, 6, 7) определяют посредством линейной комбинации параметров вертикального управления, перемноженных на оценочную функцию, характерную для приводного блока и зависящую от угла поворота, и параметров горизонтального управления, перемноженных на оценочную функцию, характерную для приводного блока и зависящую от угла поворота.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что оценочная функция параметров вертикального управления является косинусом угла α поворота, и оценочная функция параметров горизонтального управления является синусом угла α поворота.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что угол
Figure 00000001
рыскания и угол
Figure 00000002
крена определены соответственно с правым вращением вокруг вертикальной оси, или соответственно, продольной оси летательного аппарата (1), при этом на этапе наложения параметр АР1 регулирования первого и на виде летательного аппарата сверху расположенного слева от продольной оси приводного блока (4) рассчитывают по следующей схеме:
Figure 00000007
при этом на этапе наложения параметр АР2 регулирования первого и на виде летательного аппарата сверху расположенного справа от продольной оси приводного блока (5) рассчитывают по следующей схеме:
Figure 00000008
при этом на этапе наложения параметр АР3 регулирования второго и на виде летательного аппарата сверху расположенного слева от продольной оси приводного блока (6) рассчитывают по следующей схеме:
Figure 00000009
при этом на этапе наложения параметр АР4 регулирования второго и на виде летательного аппарата сверху расположенного справа от продольной оси приводного блока (7) рассчитывают по следующей схеме:
Figure 00000010
10. Способ управления по п. 9, отличающийся тем, что значения u1, u2, u3, u4 регулирования мощности приводных блоков (4, 5, 6, 7), с помощью которых управляют приводными блоками (4, 5, 6, 7) для генерирования желаемой мощности отдельных приводных блоков (4, 5, 6, 7), рассчитывают с учетом величины F запроса мощности и параметра n тангажа следующим образом:
Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000013
Figure 00000014
RU2019144054A 2017-06-06 2018-06-06 Способ управления для управления углом рыскания и крена вертикально стартующего летательного аппарата RU2765064C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017112452.7 2017-06-06
DE102017112452.7A DE102017112452A1 (de) 2017-06-06 2017-06-06 Steuerungsverfahren zur Steuerung eines Gier- und eines Rollwinkels eines senkrecht startenden Flugzeugs
PCT/EP2018/064934 WO2018224567A1 (de) 2017-06-06 2018-06-06 Steuerungsverfahren zur steuerung eines gier- und eines rollwinkels eines senkrecht startenden flugzeugs

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2019144054A true RU2019144054A (ru) 2021-07-12
RU2019144054A3 RU2019144054A3 (ru) 2021-11-18
RU2765064C2 RU2765064C2 (ru) 2022-01-25

Family

ID=62748907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019144054A RU2765064C2 (ru) 2017-06-06 2018-06-06 Способ управления для управления углом рыскания и крена вертикально стартующего летательного аппарата

Country Status (16)

Country Link
US (1) US11520356B2 (ru)
EP (1) EP3634850B8 (ru)
JP (1) JP7224305B2 (ru)
KR (1) KR102528876B1 (ru)
CN (1) CN111032508B (ru)
AU (1) AU2018281883A1 (ru)
CA (1) CA3066519A1 (ru)
DE (1) DE102017112452A1 (ru)
ES (1) ES2898838T3 (ru)
IL (1) IL271188B (ru)
PL (1) PL3634850T3 (ru)
RU (1) RU2765064C2 (ru)
SG (1) SG11201911513XA (ru)
SI (1) SI3634850T1 (ru)
WO (1) WO2018224567A1 (ru)
ZA (1) ZA201908394B (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210371097A1 (en) * 2018-01-30 2021-12-02 Joseph Raymond RENTERIA Rotatable thruster aircraft
DE102021132160B4 (de) 2021-12-07 2024-01-04 Wingcopter GmbH Verfahren zur Landung eines senkrechts startenden und landenden Fluggeräts, Fluggerät und Landesystem

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008054234A1 (en) 2006-11-02 2008-05-08 Raposo Severino Manuel Oliveir System and process of vector propulsion with independent control of three translation and three rotation axis
JP2009078745A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Japan Aerospace Exploration Agency 電動垂直離着陸機
US8306674B2 (en) * 2009-10-01 2012-11-06 Raytheon Company System and method for divert and attitude control in flight vehicles
CN101804862B (zh) * 2010-04-07 2013-10-02 南京航空航天大学 一种无人机推力变向装置及其控制方法
AU2011303837A1 (en) * 2010-09-17 2013-04-11 Johannes Reiter Tilt wing rotor VTOL
EP2625098A4 (en) * 2010-10-06 2018-01-17 Donald Orval Shaw Aircraft with wings and movable propellers
RU2456208C1 (ru) * 2011-01-11 2012-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева (КГТУ-КАИ) Конвертоплан
CN102358420B (zh) * 2011-07-29 2013-08-21 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 变姿飞行器
DE202012013513U1 (de) 2012-07-27 2017-05-12 Jonathan Hesselbarth Senkrecht startendes Flugzeug
JP6195237B2 (ja) 2013-05-28 2017-09-13 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 Qtw機の飛行制御システム
US9611032B2 (en) * 2014-06-11 2017-04-04 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Vertical take-off and landing aerial vehicle
US9715230B2 (en) * 2013-08-15 2017-07-25 Traxxas Lp Controllable flight during automated tricks
DE102014000509B4 (de) * 2014-01-16 2020-06-18 Emt Ingenieurgesellschaft Dipl.-Ing. Hartmut Euer Mbh Starrflügler-Fluggerät
CN103869817A (zh) * 2014-03-03 2014-06-18 东南大学 一种倾转四旋翼无人机垂直起降控制方法
US20160023755A1 (en) * 2014-05-05 2016-01-28 King Fahd University Of Petroleum And Minerals System and method for control of quadrotor air vehicles with tiltable rotors
WO2016009376A1 (en) * 2014-07-18 2016-01-21 Pegasus Universal Aerospace (Pty) Ltd. Vertical take-off and landing aircraft
JP2017007429A (ja) 2015-06-18 2017-01-12 学校法人日本大学 制御装置、航空機、及びプログラム
ES2611316B1 (es) 2015-11-04 2018-01-22 Fuvex Sistemas, Sl Aerodino con capacidad de despegue y aterrizaje vertical
US10642285B2 (en) * 2016-09-27 2020-05-05 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University Systems and methods for dynamics, modeling, simulation and control of mid-flight coupling of quadrotors
JP6651153B2 (ja) * 2016-12-13 2020-02-19 株式会社自律制御システム研究所 無人航空機、無人航空機の制御装置、無人航空機の制御方法、及び無人航空機の障害検出装置

Also Published As

Publication number Publication date
AU2018281883A1 (en) 2020-01-02
US11520356B2 (en) 2022-12-06
EP3634850A1 (de) 2020-04-15
US20220365543A1 (en) 2022-11-17
CN111032508A (zh) 2020-04-17
SG11201911513XA (en) 2020-01-30
KR102528876B1 (ko) 2023-05-08
EP3634850B1 (de) 2021-08-11
JP2020522437A (ja) 2020-07-30
SI3634850T1 (sl) 2022-02-28
CN111032508B (zh) 2023-03-21
RU2019144054A3 (ru) 2021-11-18
CA3066519A1 (en) 2018-12-13
DE102017112452A1 (de) 2018-12-06
RU2765064C2 (ru) 2022-01-25
PL3634850T3 (pl) 2022-02-14
EP3634850B8 (de) 2021-11-03
ZA201908394B (en) 2021-09-29
IL271188B (en) 2022-04-01
ES2898838T3 (es) 2022-03-09
US20210247780A9 (en) 2021-08-12
WO2018224567A1 (de) 2018-12-13
US20200257315A1 (en) 2020-08-13
IL271188A (en) 2020-02-27
JP7224305B2 (ja) 2023-02-17
KR20200023360A (ko) 2020-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2019144054A (ru) Способ управления для управления углом рыскания и крена вертикально стартующего летательного аппарата
JP2015174653A5 (ru)
JP2011501292A5 (ru)
EP3053807A3 (en) Electric power steering system
MX2010002859A (es) Sistema de controlador de motor y metodos para maximizar ahorros de energia.
EP2887537A3 (en) Torque sharing on paralleled generators
RU2019140747A (ru) Устройство для приготовления напитка с усовершенствованным управлением насосом
WO2015128121A1 (de) Verfahren zum betrieb eines mit einem generator gekoppelten verbrennungsmotors und vorrichtung zur durchführung des verfahrens
US20140111132A1 (en) Apparatus and method for controlling motor
AT515590B1 (de) Dynamischer Sollwertausgleich bei drehzahlvariablen Verstellpumpen
JP2016538179A (ja) 無人航空機及びそのデータ処理方法
RU2017102700A (ru) Способ стабилизации скорости вращения гидравлической машины с S-характеристиками и установка для преобразования гидравлической энергии в электрическую энергию
JPWO2022044300A5 (ru)
EP3211498A3 (en) Control apparatus, control program, and recording medium
CN102999008A (zh) 切边圆盘剪的重叠量控制器参数优化方法
DE102019106907A1 (de) Verfahren zur Bestimmung eines optimierten Kraftstoffeinspritzverlaufs
RU2015119187A (ru) Способ управления насосами
RU2017117029A (ru) Способ стабилизации скорости вращения гидравлической машины с S-характеристиками и установка для преобразования гидравлической энергии в электрическую энергию
US11994877B2 (en) Control method for controlling a yaw angle and a roll angle of a vertical take-off aircraft
RU2019131532A (ru) Способ эксплуатации циркуляционного насоса сдвоенной конструкции
RU2506556C1 (ru) Устройство для управления гибкими стенками сопла аэродинамической трубы
US20170366127A1 (en) Regulation of a drive device
DE202013009305U1 (de) Regelungssystem
EP2669480B1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Solaranlage
WO2017020886A8 (de) Einrichtung und verfahren zur niveauregulierung einer fahrerkabine gegenüber einem fahrzeugrahmen und spindeltrieb für diese