[发明专利]一种直升机电动尾桨变距变速协同控制方法及装置

摘要

该发明公开了一种直升机电动尾桨变距变速协同控制方法，属于直升机技术领域，更为具体的讲，是一种针对直升机的电动式尾桨的控制方法。本发明提出的电动尾桨控制方法，一方面，能够保证尾桨转速，在大部分工况下，较传统的机械传动式尾桨转速低，从而降低直升机尾桨系统需用功率，节约能耗；另一方面，该控制方法考虑了由于桨叶惯性导致调速响应慢，以及单纯的在低桨速调距导致控制余量的问题，提出协同变距变速机制，保证了电动尾桨的动态响应性能和足够的控制余量。

主权项

1.一种直升机电动尾桨变距变速协同控制方法，该方法为当电动尾桨控制器接受到来自直升机总控制器发出的偏航速率指令与主旋翼变距信息、陀螺仪反馈的角速率信息，首先计算尾桨所需推力较上一周期应该减小或增大；当尾桨推力需要减小时，首先判断当前尾桨速是否已达到许用最低桨速，若尾桨速已达到则减小桨距角，若桨速还未达到，首先减小桨速，此时对于桨叶由于存在惯性，桨速不一定能够快速降低到目标值，需要调节桨距角协助改变尾桨推力，根据陀螺仪反馈的角速率信息确定需要减小的桨距角值；当尾桨推力需要增大时，首先根据控制输入计算较上一控制周期推力增大的程度，针对尾桨参数与直升机实际工况，预先划分了尾桨推力增量的三个区域范围：小增量区域、中增量区域、大增量区域，以及桨距角变化区域：低、中、高三个区域，判断所需推力增量属于以上哪个区域，同时根据舵机位置反馈信号判断桨距角处于低、中、高哪个区域，再根据如下情况决策桨距角、转速各自增大顺序，而增大程度通过修改各自作用函数的作用因子实现；当尾桨推力增量为小增量区域，桨距角变化为低区域时，直接改变桨距角；当尾桨推力增量为小增量区域，桨距角变化为中区域时，首先改变桨距角，其次再改变尾桨推力；当尾桨推力增量为小增量区域，桨距角变化为高区域时，首先改变尾桨推力，其次改变桨距角；当尾桨推力增量为中增量区域，桨距角变化为低区域时，首先改变桨距角，其次再改变尾桨推力；当尾桨推力增量为中增量区域，桨距角变化为中区域时，改变桨距角或尾桨推力；当尾桨推力增量为中增量区域，桨距角变化为高区域时，首先改变尾桨推力，其次改变桨距角；当尾桨推力增量为大增量区域，桨距角变化为低区域时，首先改变桨距角，其次再改变尾桨推力；当尾桨推力增量为大增量区域，桨距角变化为中区域时，改变桨距角或尾桨推力；当尾桨推力增量为大增量区域，桨距角变化为高区域时，首先改变尾桨推力，其次改变桨距角。