[发明专利]无人机、电子调速器及其采样电流校准方法、系统

说明书

本发明涉及一种无人机、电子调速器及其采样电流校准方法、系统。该采样电流校准系统包括电流采样电路、带宽滤波器和减法器；所述电流采样电路用于采集所述电子调速器带载工作时的三相电流，并将采集到的三相电流转换成采样电压；带宽滤波器与所述电流采样电路的输出端连接；所述带宽滤波器用于对所述采样电压进行滤波，以提取所述采样电压中的偏移电压；减法器，分别与所述电流采样电路的输出端以及所述带宽滤波器的输出端连接；所述减法器用于将所述采样电压和所述偏移电压做减法，得到校准电压，以根据所述校准电压得到电子调速器校准后的三相电流。该系统提高了电流采样精度，避免了电子调速器正常带负载工作时引入的电流采样偏移。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机、电子调速器及其采样电流校准方法、系统。

背景技术

多旋翼无人机是目前市面上常见的一类无人机，一般包括三个及以上螺旋桨组成。螺旋桨由电机带动，电机由电子调速器驱动，三者构成了无人机的动力系统。飞行控制器通过发送信号给电子调速器，电子调速器根据飞控信号控制电机和桨的转速，为无人机提供飞行动力。当电子调速器采用矢量控制方式时，通常需要采集电机2-3相的电流作为控制参数进行控制。电流的采样值的准确性影响到控制系统的性能，进而影响到飞机整体动力性能。由于采样电流通路上的处理部分，如运放等器件有一定的电压偏置。即在实际电流为零的情况下，使用采样值计算出来的值有一定的偏差。现有的处理方法一般是通过在上电时采样该偏置电压，在后续的处理中减去偏差达到电流校准的目的。

但上述方式存在一定的不足，当电调正常带负载工作时，由于功率部分的开关和导通损耗会使电调的温度发生较大范围变化，由于电子器件在不同温度时其电器特性会发生一定变化，这样会导致前面校准的偏置电压再次出现偏差。还有一种方式是，做不同温度值的温度校准，在不同温度下进行补偿。但这种方式需要进行大量的测试，另外不同批次的器件其温度特性也有不同，在大批量生产时需要大量人力物力进行校准。

发明内容

本发明旨在提供一种无人机、电子调速器及其采样电流校准方法、系统。该采样电流校准方法及系统，提高了电流采样精度，避免了电子调速器正常带负载工作时引入的电流采样偏移。

本发明实施例采用以下技术方案：

一种电子调速器的采样电流校准系统，包括：电流采样电路、带宽滤波器和减法器；所述电流采样电路用于采集所述电子调速器带载工作时的三相电流，并将采集到的三相电流转换成采样电压；带宽滤波器与所述电流采样电路的输出端连接；所述带宽滤波器用于对所述采样电压进行滤波，以提取所述采样电压中由于温度升高引入的偏移电压；减法器，分别与所述电流采样电路的输出端以及所述带宽滤波器的输出端连接；所述减法器用于将所述采样电压和所述偏移电压做减法，得到校准电压，以根据所述校准电压得到电子调速器校准后的三相电流。

在其中一个实施例中，所述带宽滤波器包括低通滤波器；所述低通滤波器的滤波特性根据所述偏移电压的误差特性确定，以提取所述偏移电压。

在其中一个实施例中，所述低通滤波器为二阶低通滤波器。

在其中一个实施例中，所述低通滤波器的滤波特性根据以下公式确定：

Vin(s)表示输入所述低通滤波器的所述采样电压；Veer2(s)表示通过所述低通滤波器得到的所述偏移电压；s表示传递函数为输入输出波形的时域函数的拉普拉斯变换。

一种电子调速器的采样电流校准方法，包括：采集所述电子调速器带载工作时的三相电流，并将采集到的三相电流转换成采样电压；通过带宽滤波方式对所述采样电压进行滤波，以提取所述采样电压中由于温度升高引入的偏移电压；将所述采样电压和所述偏移电压做减法，得到校准电压；根据所述校准电压得到所述电子调速器校准后的三相电流。

在其中一个实施例中，所述通过带宽滤波方式对所述采样电压进行滤波，包括：根据以下公式确定所述带宽滤波方式：