[发明专利]一种无人机电机转动惯量测量方法及测量装置

说明书

本发明属于无人机电机转动惯量测量技术领域，公开了一种无人机电机转动惯量测量方法及测量装置，主要解决便捷快速准确地测量无人机电机转动惯量的技术问题。本发明公开的方法包括如下步骤：获取无人机电机的第一空载转矩；获取无人机电机恒定转矩驱动下第一时刻的第一转速和第二时刻的第二转速；根据电机运动方程以及所述空载转矩、所述恒定转矩、所述第一时刻、所述第二时刻、所述第一转速和所述第二转速得出无人机电机转动惯量并作为结果输出。本发明利用电子调速器驱动无人机永磁无刷电机实现快速便捷准确的测量电机转动惯量测量，可广泛应用于无人机电机转动惯量的测量领域。

技术领域

本发明属于无人机电机转动惯量测量技术领域，尤其涉及一种利用电子调速器与测功机配合驱动无人机内电机运行实现快速便捷准确的测量电机转动惯量的测量行业，具体的说是一种无人机电机转动惯量测量方法及测量装置。

背景技术

近年来电动无人机发展迅猛，在军事、公安、农业、航拍等领域用用广泛。目前多旋翼无人机绝大部分都采用永磁无刷电机驱动。永磁无刷电机结构简单、体积小、运行效率高、功率因数高、转动惯量小，被广泛应用在航天、电动汽车等驱动系统中，永磁无刷电机的特性，直接影响着驱动系统的性能。永磁无刷电机的参数尤其是转动惯量的准确性，直接影响着驱动系统的控制方法。

无人机永磁无刷电机的特性在于其既可以使用电子调速器驱动，又可以使用矢量控制器(FOC电调)驱动。

目前，电机转动惯量的测量通常是采用速度传感器测量电机速度与时间的关系，但是该方法受限于速度传感器，其速度测量精度直接影响转动惯量测量精度，传统方法直接受速度传感器精度的影响，而且无法测量没有速度传感器的电机转动惯量等参数。

因此，现在迫切需要需要研制出一种不需要速度传感器，仅利用无人机内永磁无刷电机的特性就可以实现无人机电机转动惯量测量的方法及测量装置。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种无人机电机转动惯量测量方法及测量装置。本发明提供的无人机电机转动惯量测量方法及其测量装置不需要在无人机和电机内安装速度传感器，仅利用无人机电机的特性就可以实现对无人机电机转动惯量测量的技术目的。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

根据本发明的一方面，一种无人机电机转动惯量测量方法，包括：

获取无人机电机的第一空载转矩；

获取无人机电机恒定转矩驱动下第一时刻的第一转速和第二时刻的第二转速；

根据电机运动方程以及所述空载转矩、所述恒定转矩、所述第一时刻、所述第二时刻、所述第一转速和所述第二转速得出无人机电机转动惯量并作为结果输出。

进一步的，获取无人机电机的第一空载转矩，包括：

无人机电机通过联轴器与测功机连接；

测功机对无人机电机不施加负载转矩；

通过测功机软件获取无人机电机的第一空载转矩。

进一步的，无人机电机转动惯量测量方法，还包括：

信号发生器向电子调速器发出控制信号；

电子调速器驱动无人机电机转动并控制无人机电机在某一空载转速稳定运行；

通过电子调速器软件记录所述空载转速；

所述空载转速与所述第二转速的差值在预定范围内，以保持获取所述第二转速时无人机电机的所述第一空载转矩与记录所述空载转速时无人机电机的空载转矩相同，以便将误差降到最低。

进一步的，获取无人机电机恒定转矩驱动下第一时刻的第一转速和第二时刻的第二转速，包括：