一种两舵机直驱共轴旋翼系统及控制策略
专利汇可以提供一种两舵机直驱共轴旋翼系统及控制策略专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种两 舵 机直驱共轴旋翼系统及控制策略，属于 直升机 的结构技术领域。包括上旋翼动 力 模 块 ，上旋翼组件，上倾转机构，驱动舵机群组件，下倾转机构，下旋翼组件，下旋翼动力模块，上固定 主轴 ，下固定主轴。本发明通过两个舵机同时驱动上层倾转盘、下层倾转盘，对上下两层旋翼进行周期变距控制，并通过控制旋翼转速提供升降和航向操纵力。本发明的倾转机构可以提前进行方位 角 度偏移，为不同旋翼特性提供了灵活的设计方案。与已公开的 单层 周期变距的共轴 飞行器 相比，具有更加充足的操纵效率和更高的抗 风 性能，与已公开的双层周期变距的共轴飞行器相比，具有最少的舵机数量和简洁的结构，有效提升了系统可靠性并大幅降低了结构重量。，下面是一种两舵机直驱共轴旋翼系统及控制策略专利的具体信息内容。
1.一种两舵机直驱共轴旋翼系统，其特征在于：包括上旋翼动力模块，上旋翼组件，上倾转机构，驱动舵机群组件，下倾转机构，下旋翼组件，下旋翼动力模块，上固定主轴，下固定主轴;所述的上倾转机构包括上倾转盘，上旋转倾转盘，上同步连杆，上变距连杆，上向心关节件；所述的驱动舵机群组件包括上紧固件，2个舵机组成的舵机组，摇臂，中心座，上限制转动器，下紧固件，下限制转动器；所述的下倾转机构包括下倾转盘，下旋转倾转盘，下同步连杆，下变距连杆，下向心关节件；所述的上固定主轴和所述的下固定主轴分别安装在所述的驱动舵机群组中所述的上紧固件、下紧固件上，形成飞行器的基本的骨架和旋翼绕转的旋转轴；所述的上旋翼动力模块，在所述的共轴双旋翼系统最上方；所述的上旋翼组件安装在所述的上旋翼动力模块下方，所述的上倾转机构安装在所述的上旋翼组件下方，所述的驱动舵机群组件安装在所述的上倾转机构下方，所述的下倾转机构安装在所述的驱动舵机群组件下方，所述的下旋翼组件安装在所述的下倾转机构下方，所述的下旋翼动力模块安装在所述的下旋翼组件下方；所述的2个舵机组成的舵机组固定连接在所述的中心座两个不同位置上，2个所述的摇臂一端固定连接在舵机的扭矩输出轴上，2个所述上同步连杆的一端和2个所述下同步连杆的一端分别与2个所述的摇臂的另一端铰接；2个所述的上同步连杆另一端与所述的上倾转盘的2个侧边伸出杆铰接，2个所述的下同步连杆另一端与所述的下倾转盘的2个侧边伸出杆铰接；所述上倾转盘与上旋转倾转盘通过轴承装配，所述上旋转倾转盘与上向心关节件铰接，上向心关节件与上固定轴固定连接；所述下倾转盘与下旋转倾转盘通过轴承装配，所述下旋转倾转盘与下向心关节件铰接，下向心关节件与下固定轴固定连接；所述上倾转机构和下倾转机构中心位置上下移动被限制，不能沿主轴方向上下移动；所述的2个舵机组成的舵机组直接驱动所述上倾转盘、下倾转盘；所述的上倾转盘侧边伸出杆通过所述的上限制转动器与中心座连接，限制上倾转盘的周向转动；所述的下倾转盘的侧边伸出杆通过所述的下限制转动器与中心座连接，限制下倾转盘的周向转动。
2.根据权利要求1所述的一种两舵机直驱共轴旋翼系统，其特征在于：所述的上倾转盘上的连接点与相对应所述的摇臂连接点的位置在俯视视角上围绕旋转轴周向形成大于等于0°且小于90°的偏转角，所述的下倾转盘上的连接点与相对应所述的摇臂连接点位置在俯视视角上围绕旋转轴周向形成与所述的上倾转盘相应的大小相等且方向相反的偏转角，以适应上、下旋翼组件在进行周期变距时产生的90°或小于90°的任意相位角情况。
3.根据权利要求1所述的一种两舵机直驱共轴旋翼系统，其特征在于：所述的上旋翼组件包括上旋翼，上旋翼夹紧件，上旋翼变距件，上桨毂；所述的下旋翼组件包括下旋翼，下旋翼夹紧件，下旋翼变距件，下桨毂；所述的上旋翼组件为对称的两叶桨结构或多叶桨均布结构，所述的上旋翼的根部与所述的上旋翼夹紧件的一端铰接，所述的上旋翼夹紧件另一端与所述的上旋翼变距件铰接，所述的上旋翼变距件与所述的上桨毂铰接；所述的上桨毂围绕上固定主轴周向旋转；所述的上旋翼动力模块直接驱动或通过减速齿轮驱动所述的上桨毂并带动所述的上旋翼组件做旋转运动；所述的下旋翼组件为对称的两叶桨结构或多叶桨均布结构，所述的下旋翼的根部与所述的下旋翼夹紧件的一端铰接，所述的下旋翼夹紧件的另一端与所述的下旋翼变距件铰接，所述的下旋翼变距件与所述的下桨毂铰接；所述的下桨毂围绕下固定主轴周向旋转；所述的下旋翼动力模块直接驱动或通过减速齿轮驱动所述的下桨毂并带动所述的下旋翼组件做旋转运动；所述的上旋翼动力模块和所述的下旋翼动力模块分别固定安装在所述的上固定主轴上端和所述的下固定主轴下端。
4.根据权利要求1所述的一种两舵机直驱共轴旋翼系统，其特征在于：所述的上旋转倾转盘与所述的上倾转盘中间通过轴承进行装配，所述的上旋转倾转盘与所述的上变距连杆一端铰接，所述的上变距连杆另一端与所述的上旋翼变距件侧边伸出杆铰接；所述的下旋转倾转盘与所述的下倾转盘中间通过轴承进行装配，所述的下旋转倾转盘与所述的下变距连杆一端铰接，所述的下变距连杆另一端与所述的下旋翼变距件侧边伸出杆铰接；所述的上变距连杆、下变距连杆通过所述的上周向同步器、下周向同步器约束，分别带动所述的上旋转倾转盘与上旋翼组件、下旋转倾转盘与下旋翼组件做同步周向运动；所述的上变距连杆与上周向同步器是同一部件，或者是两个独立部件；所述的下变距连杆与下周向同步器是是同一部件，或者是两个独立的部件。
5.根据权利要求1所述的一种两舵机直驱共轴旋翼系统，其特征为：所述的上、下紧固件与中心座为分体式结构，或者与中心座作为一体结构。
6.根据权利要求1所述的一种两舵机直驱共轴旋翼系统，其特征在于，所述的上、下固定主轴是两根独立的轴，或者是一根一体化的轴。
7.根据权利要求1所述的一种两舵机直驱共轴旋翼系统，其特征在于，所述的舵机组是由旋转输出形式的一种伺服装置组成，或者是直线输出形式的一种伺服装置组成。
8.根据权利要求1所述的一种两舵机直驱共轴旋翼系统，其特征在于，所述的上、下旋翼动力模块是直驱或减速驱动、电动或者油动、双动力或单动力动力模块中的任意一种。
9.根据权利要求1所述的一种两舵机直驱共轴旋翼系统，其特征在于：所述的上、下旋翼为可折叠或者不可折叠的结构，可折叠结构横向单边折叠、横向Z型折叠、纵向折叠等方式中的任何一种形式。
10.本发明还提供了一种共轴双旋翼飞行器的控制策略，其特征在于：通过以下方式进行控制：
通过2个舵机组成的舵机组直接驱动调节上、下倾转盘倾转角度，对上、下旋翼进行周期变距调节来控制飞行器的横滚和俯仰运动；通过加减上、下旋翼转速来控制飞行器的升降运动；通过上下旋翼转速差动调节来控制飞行器的航向运动。
一种两舵机直驱共轴旋翼系统及控制策略
技术领域
背景技术
发明内容
附图说明
图3为一种两舵机直驱共轴旋翼系统第二种构型示意图；
图1至图3中各个部件为：1、上旋翼动力模块，2、上旋翼组件，3、上倾转机构，4、驱动舵机群组件，5、下倾转机构，6、下旋翼组件，7、下旋翼动力模块,8、上固定主轴，9、下固定主轴，
3a、上倾转盘，3b、上旋转倾转盘，3d、上同步连杆，3c、上变距连杆，3e、上向心关节件，
4a、上紧固件，4b、舵机组，4e、摇臂，4f、中心座，4g、上限制转动器，4i、下限制转动器，4h、下紧固件，5a、下倾转盘，5b、下旋转倾转盘，5c、下变距连杆，5d、下同步连杆，5e、下向心关节件。
具体实施方式
5d，下变距连杆5c，下向心关节件5e。上固定主轴8和下固定主轴9分别安装在驱动舵机群组件4中上紧固件4a、下紧固件4h上，形成飞行器的基本的骨架和旋翼绕转的旋转轴。2个舵机组成的舵机组4b固定连接在中心座4f两个不同位置上，2个摇臂4e一端固定连接在舵机的扭矩输出轴上，2个上同步连杆3d的一端和2个下同步连杆5d的一端分别与2个摇臂4e的另一端铰接。2个上同步连杆3d另一端与上倾转盘3a的2个侧边伸出杆铰接，2个下同步连杆5d另一端与下倾转盘5a的2个侧边伸出杆铰接。
2、下旋转倾转盘5b与下旋翼组件6做同步周向运动。上变距连杆3c与上周向同步器3c1是同一部件，下变距连杆5c与下周向同步器5c1是同一部件。上变距连杆3c与上周向同步器3c1也可以是两个独立的零部件，下变距连杆5c与下周向同步器5c1也可以是两个独立的零部件。
2a、6a进行周期变距调节来控制飞行器的横滚和俯仰运动；通过加减上、下旋翼2a、6a转速来控制飞行器的升降运动；通过上下旋翼2a、6a转速差动调节来控制飞行器的航向运动。
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