[发明专利]一种水冲洗无人机振动抑制方法及装置

说明书

本发明公开了一种水冲洗无人机振动抑制方法及装置，属于无人机技术领域，包括获取喷管的振动信息和无人机本体的振动信息，该振动信息包括加速度和角速度；根据喷管的振动信息和无人机本体的振动信息，进行频域分析，得到目标消振频点，并生成相应PWM控制信号；根据PWM控制信号调节电机转速，产生与目标消振点振动频率相同且相位相反的振动，以消除振动。本发明可有效避免了清洗装置的振动影响到无人机主体。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种水冲洗无人机振动抑制方法及装置。

背景技术

电力工业是经济的基础产业，输电线路是电力系统中不可缺少的一部分。绝缘子是增加爬电距离的特殊绝缘控件，在输电线路中常常用来固定带电导体，确保导体与大地之间有足够的距离和绝缘。作为供电系统最重要的元器件之一，绝缘子长期处于暴露的环境中，在工作过程中大气中的灰尘颗粒极易附着于绝缘子上，形成污秽层。当遇上雾、雨等特殊天气时，污秽中包含的电解质溶解在水中，使得绝缘子表面电导增加，引起局部放电现象，极易发生污秽闪络。绝缘子的污秽闪络是造成接触网供电系统产生跳闸故障的核心因素之一，故而保证绝缘子表面清洁干净是保证电力系统稳定运行的关键环节。

在对电力设施进行绝缘维护过程中最常用的方法中，可以通过清扫的方式去除污秽，包括停电清扫和带电清扫。其中带电清扫主要有带电水冲洗、带电气吹清扫、带电机械干清扫，以及近些年发展起来的带电化学清洗等。其中，通过人工擦拭的方法来清洗绝缘予外表面，操作简单易行，但需停电作业，工作量巨大且危险系数高。

无人机搭载水箱进行带电水冲洗具有处理突发能力强、不要求停电作业、对生产运行影响小、成本较低等多方面的优势。无人机，即没有飞行员进行驾驶的一种飞机。它的飞行可以通过地面的操作人员或者其他飞行器上的驾驶员实施远距离控制，也可以由计算机自主进行控制。近年来无人机多用于人工不能执行的危险性任务；如受灾地区图像的实时传输和拍摄、救援工具和食品的投递等。

在绝缘子水冲洗无人机上，相比于其他无人机新增振动主要来自冲洗设备工作时，水泵工作所产生的振动，以及水流经过喷管和喷管自身受到无人机上其他振动源激发导致的振动。当振动量超过允许的范围，振动会加剧，影响机械零件的工作性能，使机器的零部件产生附加动载荷，减少零件的寿命。甚至对于大型、高速回转的机械，因动态失稳会造成重大恶性事故。目前在无人机水冲洗领域，对喷水装置引发的振动问题大多没有主动抑制，振动会造成结构各个部件之间干涉，这些噪声会带入无人机控制回路，影响无人机整体响应，降低无人机使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，以消除水冲洗无人机作业中清洗装置的振动对无人机的影响。

为实现以上目的，一方面，本发明采用一种水冲洗无人机振动抑制方法，包括：

获取喷管的振动信息和无人机本体的振动信息，该振动信息包括加速度和角速度；

根据喷管的振动信息和无人机本体的振动信息，进行频域分析，得到目标消振频点，并生成相应PWM控制信号；

根据PWM控制信号调节电机转速，产生与目标消振点振动频率相同且相位相反的振动，以消除振动。

进一步地，所述根据喷管的振动信息和无人机本体的振动信息，进行频域分析，得到目标消振频点，并生成相应PWM控制信号，包括：

对所述喷管的振动信息进行快速傅里叶变换，对时域信号进行频域分析，获取主要振动频点；

对所述无人机本体的振动信息进行快速傅里叶变换，获取经滤波后在截止范围内的中低频主要振动频点；

将主要振动频点和中低频主要振动频点的频谱进行对比，得到公共频点作为目标消振频点；

根据目标消振频点，生成相应的PWM控制信号。