[发明专利]远程控制设备的驱动控制器

说明书

技术领域

本发明涉及远程控制设备的驱动控制器，并且尤其涉及适合于例如模型直升机、航空摄影直升机、喷洒农药直升机等的远程控制直升机的驱动控制器。

背景技术

例如模型直升机30等的远程控制直升机具有如图5所示的基本结构，并且执行对连接至机身的主旋翼31以及连接至尾部的尾旋翼32的驱动控制。

通过旋转主旋翼31，产生升力，并且控制模型直升机30的俯仰角以及上升、下降、向前、向后、向左、向右运动。此外，尾旋翼32抵消由主旋翼31的旋转所产生的反作用转矩，并且用于控制模型直升机30被水平旋转。

模型直升机30的机身围绕前后轴线(翻滚轴线)(roll axis)旋转，以沿左右方向驱动机身。机身围绕左右轴线(俯仰轴线)(pitch axis)旋转，以沿前后方向驱动机身。机身围绕竖直轴线(偏航轴线)(yaw axis)旋转，以在水平面上旋转地驱动机身。

图6为示出了主旋翼的控制系统的示意图。主旋翼31由圆形支撑轴46支撑。旋转斜盘(swash plate)40同心地设置于支撑轴线46上。旋转斜盘40包括上部盘状部件41和下部盘状部件52，并且具有滑动轴承结构，从而旋转斜盘40可以相对于支撑轴46运动。上部盘状部件41具有上部控制杆43，其以180°位于相反侧，并且分别连接至主旋翼45的左右俯仰角控制臂47，以便控制主旋翼45的俯仰角。此外，下部盘状部件42具有下部控制杆44a和44b，其彼此成90°布置，并且被分别连接至翻滚控制致动器48和俯仰控制致动器49。

从控制系统的视角来看，模型直升机的前后运动由俯仰控制致动器49控制。模型直升机的左右运动由翻滚控制致动器48控制。

此外，图6示出了集合俯仰的控制，以控制模型直升机的上升和下降运动。

考虑到根据物理力作用(功能)的模型直升机的驱动，如果沿左右方向移动(翻滚)模型直升机，当主旋翼处于图7B中所示的位置“A”时，改变主旋翼的两个旋翼桨叶的俯仰角。两个旋翼桨叶的俯仰角之间的差使得施加于模型直升机的升力变化。当由于主旋翼的旋转所产生的科里奥利力而使得相位延迟90度时，产生升力变化。也就是说，当主旋翼处于位置“B”处时，产生该升力的变化，并且控制模型直升机沿左右方向驱动。

此外，因为模型直升机不具有偏航轴线的自控稳定性，因此回转罗盘装置对于模型直升机的驱动控制的稳定性是必不可少的。如果没有回转罗盘，模型直升机的前部将水平摇摆。

为了实现模型直升机的稳定驱动控制，日本专利申请公开号H11-282502公开了用于改进偏航轴线角速度探测传感器的探测精度的技术，因此增加了偏航控制的精度。

在模型直升机的控制中，围绕偏航轴线以高速旋转模型直升机的主体的控制称之为“原地旋转”。当控制主体围绕偏航轴线旋转或原地旋转时，在与翻滚操作或俯仰操作相关的科里奥利力中发生偏差。该偏差根据模型直升机的偏航轴线角速度(原地旋转的角速度)和主旋翼的转速(RPM)之间的关系而变化。

例如，参照图7A，如果当主旋翼的旋转方向s’与原地旋转方向p’相同时进行翻滚操作，则当主旋翼处于位置“A”时，因为通过原地旋转而转动模型直升机，所以翻滚操作需要被真实地反映。然而，当主旋翼处于位置“A’”时，真实地反映翻滚操作，由此，翻滚和俯仰操作偏离操作者所预想的。

结果是，如果当模型直升机围绕偏航轴线旋转时进行翻滚和俯仰操作，则沿翻滚轴线和俯仰轴线发生相位偏差，从而翻滚和俯仰操作偏离操作者所预想的。

发明内容

据此，本发明提供一种驱动控制器，其能够通过修正翻滚轴线和俯仰轴线的相位偏差来实现翻滚和俯仰控制，从而甚至当例如模型直升机等的远程控制直升机围绕偏航轴线旋转时，可以正确地执行翻滚和俯仰操作。

根据本发明的一方面，提供一种远程控制设备的驱动控制器，包括偏航轴线角速度探测单元，其用于输出偏航轴线角速度作为偏航轴线角速度信号；主旋翼RPM探测单元，其用于输出主旋翼RPM作为主旋翼RPM信号；相位控制单元，其用于基于偏航轴线角速度信号和主旋翼RPM信号探测翻滚轴线和俯仰轴线中的相位偏差，并且通过借助于该相位偏差来修正翻滚操作信号和俯仰操作信号而产生翻滚控制信号和俯仰控制信号；以及致动器控制单元，其用于基于由相位控制单元产生的翻滚控制信号和俯仰控制信号分别产生翻滚致动器驱动信号和俯仰致动器驱动信号，并且将产生的翻滚和俯仰致动器驱动信号分别输出至翻滚控制致动器和俯仰控制致动器。