发明名称 无人飞机之引擎转速控制装置和方法
摘要 一种无人飞机之引擎转速控制装置,包括了第一混合模组和正比积分控制器,其中第一混合模组用来接收一引擎转速增量值(指令值)、无人飞机之引擎的初始转速值和目前转速值,并且加以混合运算后输出一转速调整值。而正比积分控制器则依据转速调整值和无人飞机之油门伺服机的初始脉波宽度值,来产生一油门伺服机控制指令,以决定如何改变无人飞机之油门大小(开度)。另外,本发明还包括一回授滤波器,用来将无人飞机之引擎转速值回授至第一混合模组。
申请公布号 TWI250250 申请公布日期 2006.03.01
申请号 TW093122250 申请日期 2004.07.26
申请人 国防部军备局中山科学研究院 发明人 戴武松;许福昌;彭新松;邱创造;吴栋梁
分类号 F02K7/00 主分类号 F02K7/00
代理机构 代理人 詹铭文 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1;萧锡清 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1
主权项 1.一种无人飞机之引擎转速控制装置,其中该无人 飞机具有一油门伺服机,用以控制该无人飞机之油 门的大小,该引擎转速控制装置包括: 一第一混合模组,用以接收一引擎转速增量値、该 无人飞机之引擎的初始转速値和目前转速値,并加 以混合运算后输出一转速调整値; 一正比积分控制器,系依据该转速调整値和该油门 伺服机所产生之初始脉宽调变宽度値来产生一油 门控制指令至该油门伺服机,以决定是否改变该无 人飞机之油门的大小;以及 一回授滤波器,系将该无人飞机之引擎的目前转速 値回授至该第一混合模组。 2.如申请专利范围第1项所述之无人飞机之引擎转 速控制装置,更包括一反冲(Backlash)模组,用以判断 该转速调整値是否在一预设范围之内,当该转速调 整値不在该预设范围内时,该反冲模组输出不为0 之一转速误差値至该正比积分控制器用以调整该 无人飞机之油门的大小。 3.如申请专利范围第2项所述之无人飞机之引擎转 速控制装置,其中该正比积分控制器包括: 一低通滤波器,具有一增益値,系用以接收该反冲 模组所输出之该转速误差値; 一积分器,系透过该低通滤波器接收该转速误差値 ;以及 一第二混合模组,接收该油门伺服机所产生之初始 脉宽调变宽度値、该低通滤波器和该积分器之输 出,并进行混合运算后产生该油门控制指令。 4.如申请专利范围第3项所述之无人飞机之引擎转 速控制装置,其中该增益値系依据该无人飞机之系 统的特性来设定。 5.如申请专利范围第1项所述之无人飞机之引擎转 速控制装置,其中该第一混合模组系将该无人飞机 之引擎的初始转速値加上该引擎转速增量値后,再 减去该无人飞机之引擎的目前转速値而获得该转 速调整値。 6.如申请专利范围第1项所述之无人飞机之引擎转 速控制装置,其中该引擎转速增量値系依据该无人 飞机所在之环境来设定其値。 7.如申请专利范围第1项所述之无人飞机之引擎转 速控制装置,其中该引擎转速增量値之初始値为0 。 8.一种无人飞机之引擎转速控制方法,其中该无人 飞机具有一油门伺服机,用以控制该无人飞机之油 门的大小,该引擎转速控制方法包括下列步骤: 依据一引擎转速增量値、该无人飞机之引擎的初 始转速値和目前转速値来获得一转速调整値,其中 该引擎转速增量値系依据该无人飞机所在之环境 而设定; 依据该转速调整値来决定是否调整该无人飞机之 油门大小,以进而调整该无人飞机之引擎的转速値 ;以及 依据该无人飞机之引擎的目前转速値和最新之该 引擎转速增量値,重复产生该转速调整値之步骤。 9.如申请专利范围第8项所述之无人飞机之引擎转 速控制方法,其中决定是否调整该无人飞机之引擎 的转速値之步骤,包括下列步骤: 判断该转速调整値是否在一预设范围之内; 当该转速调整値在该预设范围内时,则维持该无人 飞机之油门的大小,使该无人飞机之引擎的转速値 维持不变; 当该转速调整値不在该预设范围内时,则产生不为 0之一转速误差値;以及 依据该转速误差値和该油门伺服机所产生之初始 脉宽调变宽度値来调整该无人飞机之油门的大小, 并改变该无人飞机之引擎的转速値。 10.如申请专利范围第9项所述之无人飞机之引擎转 速控制方法,其中调整该无人飞机之油门大小的步 骤,包括下列步骤: 积分该转速误差値; 将该转速误差値加上积分后之该转速误差値,再加 上该油门伺服机所产生之初始脉宽调变宽度値,而 获得一油门控制指令;以及 依据该油门控制指令来调整该无人飞机之油门的 大小,并调整该无人飞机之引擎的转速値。 11.如申请专利范围第8项所述之无人飞机之引擎转 速控制方法,其中获得该转速调整値之步骤,包括 下列步骤: 取得最新之该引擎转速增量値;以及 将该引擎转速增量値加上该无人飞机之引擎的初 始转速値,再减去该无人飞机之引擎的目前转速値 ,而获得该转速调整値。 12.如申请专利范围第8项所述之无人飞机之引擎转 速控制方法,其中该引擎转速增量値之初始値为0 。 图式简单说明: 图1A系绘示依照本发明之一较佳实施例的一种无 人飞机之引擎转速控制装置架构方块图。 图1B系绘示依照本发明另一较佳实施例的一种无 人飞机之引擎转速控制装置架构方块图。 图2系绘示依照本发明之一较佳实施例的一种正比 积分控制器内部架构方块图。 图3系绘示依照本发明之一较佳实施例的一种无人 飞机之引擎转速控制方法的软体流程图。 图4系绘示依照本发明之一较佳实施例的一种调整 无人飞机之油门大小的方法流程图。
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