本申請(qǐng)涉及飛行器，尤其涉及一種變距螺旋槳的故障識(shí)別方法及相關(guān)裝置。

背景技術(shù)：

1、電動(dòng)垂直起降飛行器（electric?vertical?take-off?and?landing，簡(jiǎn)稱evtol）采用電力作為飛行動(dòng)力來源，相較于傳統(tǒng)飛行器evtol在安全性、智能性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)。相較于定距螺旋槳對(duì)飛行速度和航程的限制，變距螺旋槳大大提升了螺旋槳的功率利用率、增加了飛行器的飛行航程以及節(jié)省了能量消耗，因此，evtol多采用變距螺旋槳。

2、基于這種結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行故障識(shí)別時(shí)，通常是基于槳距角度判斷變距螺旋槳是否存在故障，并針對(duì)存在的故障發(fā)出相關(guān)預(yù)警。

3、然而，現(xiàn)有方案容易導(dǎo)致誤判或者漏判，對(duì)于故障識(shí)別準(zhǔn)確度較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N變距螺旋槳的故障識(shí)別方法及相關(guān)裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中在進(jìn)行故障識(shí)別時(shí)容易導(dǎo)致誤判或者漏判，對(duì)于故障識(shí)別準(zhǔn)確度較低的問題。

2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N變距螺旋槳的故障識(shí)別方法，包括：

3、控制變距螺旋槳的槳葉按照自檢波形進(jìn)行往復(fù)變距運(yùn)動(dòng)，得到運(yùn)動(dòng)波形；

4、根據(jù)自檢波形和運(yùn)動(dòng)波形，確定多個(gè)自檢指標(biāo)分別對(duì)應(yīng)的自檢數(shù)據(jù)，多個(gè)自檢指標(biāo)包括與輸入指令響應(yīng)相關(guān)的多個(gè)維度的指標(biāo)；

5、根據(jù)多個(gè)自檢指標(biāo)對(duì)應(yīng)的自檢數(shù)據(jù)，確定變距螺旋槳是否存在故障。

6、在一種可能的實(shí)施方式中，根據(jù)多個(gè)自檢指標(biāo)對(duì)應(yīng)的自檢數(shù)據(jù)，確定變距螺旋槳是否存在故障，包括：將多個(gè)自檢指標(biāo)對(duì)應(yīng)的自檢數(shù)據(jù)，與預(yù)設(shè)的多個(gè)故障判斷邏輯進(jìn)行匹配處理，確定是否存在與多個(gè)自檢指標(biāo)對(duì)應(yīng)的自檢數(shù)據(jù)匹配的目標(biāo)自檢故障判斷邏輯；其中，每個(gè)自檢故障判斷邏輯中包括每個(gè)自檢指標(biāo)與標(biāo)定數(shù)據(jù)之間的邏輯關(guān)系；若存在目標(biāo)自檢故障判斷邏輯，則確定變距螺旋槳存在故障；若不存在目標(biāo)自檢故障判斷邏輯，則確定變距螺旋槳不存在故障。

7、在一種可能的實(shí)施方式中，每個(gè)自檢故障判斷邏輯中還包括：與自檢故障判斷邏輯中的邏輯關(guān)系對(duì)應(yīng)的故障類型；還包括：若確定出變距螺旋槳存在故障，則將目標(biāo)自檢故障判斷邏輯包含的故障類型，確定為變距螺旋槳的故障類型。

8、在一種可能的實(shí)施方式中，變距螺旋槳的故障類型至少包括：機(jī)械磨損故障1級(jí)、機(jī)械磨損故障2級(jí)和控制系統(tǒng)故障；其中，機(jī)械磨損故障2級(jí)對(duì)應(yīng)的自檢故障判斷邏輯中還包括：與自檢故障判斷邏輯中的邏輯關(guān)系對(duì)應(yīng)的自檢波形的指令值以及運(yùn)動(dòng)波形的反饋值；控制系統(tǒng)故障對(duì)應(yīng)的自檢故障判斷邏輯中還包括：與自檢故障判斷邏輯中的邏輯關(guān)系對(duì)應(yīng)的自檢波形的指令值。

9、在一種可能的實(shí)施方式中，多個(gè)自檢指標(biāo)包括延遲、遲滯和死區(qū)。

10、在一種可能的實(shí)施方式中，變距螺旋槳的故障識(shí)別方法還包括：獲取變距螺旋槳各槳葉的槳距角度；將各槳葉的槳距角度，與每個(gè)槳葉故障判斷邏輯進(jìn)行匹配處理，確定是否存在與各槳葉的槳距角度匹配的目標(biāo)槳葉故障判斷邏輯；若存在目標(biāo)槳葉故障判斷邏輯，則確定變距螺旋槳的槳葉存在故障；若不存在目標(biāo)槳葉故障判斷邏輯，則確定變距螺旋槳的槳葉不存在故障。

11、在一種可能的實(shí)施方式中，每個(gè)槳葉故障判斷邏輯中還包括：與槳葉故障判斷邏輯中的邏輯關(guān)系對(duì)應(yīng)的槳葉故障類型；故障識(shí)別方法還包括：將目標(biāo)槳葉故障判斷邏輯包含的槳葉故障類型，確定為變距螺旋槳的槳葉的槳葉故障類型。

12、在一種可能的實(shí)施方式中，變距螺旋槳各槳葉的槳距角度是通過雙余度配置的角度傳感器中的置信角度傳感器采集得到的。

13、在一種可能的實(shí)施方式中，變距螺旋槳的故障識(shí)別方法還包括：在自檢確定變距螺旋槳不存在故障后，從雙余度設(shè)置的角度傳感器中選擇一個(gè)角度傳感器配置為置信角度傳感器；和/或，若置信角度傳感器失效，則將雙余度設(shè)置的角度傳感器中的其他角度傳感器配置為新的置信角度傳感器。

14、在一種可能的實(shí)施方式中，變距螺旋槳的故障識(shí)別方法還包括：基于絕對(duì)值角度傳感器采集獲取變距電機(jī)的電機(jī)角度；根據(jù)變距電機(jī)的電機(jī)角度與各槳葉的槳距角度的角度關(guān)系，確定變距螺旋槳是否存在故障。

15、在一種可能的實(shí)施方式中，根據(jù)變距電機(jī)的電機(jī)角度與各槳葉的槳距角度的角度關(guān)系，確定變距螺旋槳是否存在故障，包括：基于各槳葉的槳距角度確定各槳葉的轉(zhuǎn)動(dòng)角度；根據(jù)變距電機(jī)的電機(jī)角度，確定變距電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度；若變距電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度與各槳葉的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的比值均與設(shè)定值匹配，則確定變距螺旋槳不存在故障；若各槳葉的槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)角度中存在目標(biāo)槳葉的槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)角度與其他槳葉的槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)角度不一致，且變距電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度與目標(biāo)槳葉的槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)角度的比值與設(shè)定值不匹配，則確定變距螺旋槳存在故障。

16、在一種可能的實(shí)施方式中，絕對(duì)值角度傳感器包括至少兩種類型的絕對(duì)值角度傳感器，故障識(shí)別方法還包括：根據(jù)每種類型的絕對(duì)值角度傳感器采集的變距電機(jī)的電機(jī)角度，分別確定出至少兩個(gè)變距電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度；基于各槳葉的槳距角度確定各槳葉的轉(zhuǎn)動(dòng)角度；若至少兩個(gè)變距電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度不一致，且各槳葉的槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)角度一致，則確定存在故障；若至少兩個(gè)變距電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度一致，且各槳葉的槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)角度一致，且變距電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度與各槳葉的槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)角度的比值與設(shè)定值不匹配，則確定變距螺旋槳存在故障。

17、在一種可能的實(shí)施方式中，基于絕對(duì)值角度傳感器采集獲取變距電機(jī)的電機(jī)角度，包括：基于每種類型的絕對(duì)值角度傳感器中預(yù)先配置的置信絕對(duì)值角度傳感器采集的角度，確定變距電機(jī)的電機(jī)角度。

18、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N變距電機(jī)控制器，包括：處理器，以及與處理器通信連接的存儲(chǔ)器；

19、存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令；

20、處理器，用于執(zhí)行存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令，以實(shí)現(xiàn)第一方面中任一項(xiàng)所述的方法。

21、第三方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，包括：第二方面所述的變距電機(jī)控制器。

22、第四方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N飛行器，包括：飛行器主體和如第三方面所述的電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。

23、本申請(qǐng)?zhí)峁┑淖兙嗦菪龢墓收献R(shí)別方法及相關(guān)裝置，控制變距螺旋槳的槳葉按照自檢波形進(jìn)行往復(fù)變距運(yùn)動(dòng)，得到運(yùn)動(dòng)波形，根據(jù)自檢波形和運(yùn)動(dòng)波形，確定多個(gè)自檢指標(biāo)分別對(duì)應(yīng)的自檢數(shù)據(jù)，其中，多個(gè)自檢指標(biāo)包括與輸入指令響應(yīng)相關(guān)的多個(gè)維度的指標(biāo)；根據(jù)多個(gè)自檢指標(biāo)對(duì)應(yīng)的自檢數(shù)據(jù)，確定變距螺旋槳是否存在故障。在此過程中，通過控制變距螺旋槳的槳葉按照自檢波形進(jìn)行往復(fù)變距運(yùn)動(dòng)，確定多個(gè)自檢指標(biāo)分別對(duì)應(yīng)的自檢數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變距螺旋槳運(yùn)行狀態(tài)的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)，進(jìn)一步根據(jù)多個(gè)自檢指標(biāo)對(duì)應(yīng)的自檢數(shù)據(jù)，從多個(gè)維度全面評(píng)估螺旋槳的運(yùn)行狀態(tài)，準(zhǔn)確地識(shí)別變距螺旋槳是否存在故障，減少誤判或者漏判的可能性，從而提高了故障識(shí)別的準(zhǔn)確度。

技術(shù)特征：

1.一種變距螺旋槳的故障識(shí)別方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障識(shí)別方法，其特征在于，所述根據(jù)所述多個(gè)自檢指標(biāo)對(duì)應(yīng)的自檢數(shù)據(jù)，確定所述變距螺旋槳是否存在故障，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的故障識(shí)別方法，其特征在于，每個(gè)自檢故障判斷邏輯中還包括：與所述自檢故障判斷邏輯中的邏輯關(guān)系對(duì)應(yīng)的故障類型；還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的故障識(shí)別方法，其特征在于，所述變距螺旋槳的故障類型至少包括：機(jī)械磨損故障1級(jí)、機(jī)械磨損故障2級(jí)和控制系統(tǒng)故障；其中，所述機(jī)械磨損故障2級(jí)對(duì)應(yīng)的自檢故障判斷邏輯中還包括：與所述自檢故障判斷邏輯中的邏輯關(guān)系對(duì)應(yīng)的自檢波形的指令值以及運(yùn)動(dòng)波形的反饋值；所述控制系統(tǒng)故障對(duì)應(yīng)的自檢故障判斷邏輯中還包括：與所述自檢故障判斷邏輯中的邏輯關(guān)系對(duì)應(yīng)的自檢波形的指令值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的故障識(shí)別方法，其特征在于，所述多個(gè)自檢指標(biāo)包括延遲、遲滯和死區(qū)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的故障識(shí)別方法，其特征在于，還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的故障識(shí)別方法，其特征在于，每個(gè)槳葉故障判斷邏輯中還包括：與所述槳葉故障判斷邏輯中的邏輯關(guān)系對(duì)應(yīng)的槳葉故障類型；

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的故障識(shí)別方法，其特征在于，所述變距螺旋槳各槳葉的槳距角度是通過雙余度配置的角度傳感器中的置信角度傳感器采集得到的。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的故障識(shí)別方法，其特征在于，還包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的故障識(shí)別方法，其特征在于，所述故障識(shí)別方法還包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的故障識(shí)別方法，其特征在于，所述根據(jù)所述變距電機(jī)的電機(jī)角度與各槳葉的槳距角度的角度關(guān)系，確定所述變距螺旋槳是否存在故障，包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的故障識(shí)別方法，其特征在于，所述絕對(duì)值角度傳感器包括至少兩種類型的絕對(duì)值角度傳感器，所述故障識(shí)別方法還包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求10至12任一項(xiàng)所述的故障識(shí)別方法，其特征在于，所述基于絕對(duì)值角度傳感器采集獲取變距電機(jī)的電機(jī)角度，包括：

14.一種變距電機(jī)控制器，其特征在于，包括：處理器，以及與所述處理器通信連接的存儲(chǔ)器；

15.一種電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，包括：權(quán)利要求14所述的變距電機(jī)控制器。

16.一種飛行器，其特征在于，包括：飛行器主體以及權(quán)利要求15所述的電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N變距螺旋槳的故障識(shí)別方法及相關(guān)裝置，涉及飛行器技術(shù)領(lǐng)域。其中的方法包括：控制變距螺旋槳的槳葉按照自檢波形進(jìn)行往復(fù)變距運(yùn)動(dòng)，得到運(yùn)動(dòng)波形，根據(jù)自檢波形和運(yùn)動(dòng)波形，確定多個(gè)自檢指標(biāo)分別對(duì)應(yīng)的自檢數(shù)據(jù)，多個(gè)自檢指標(biāo)包括與輸入指令響應(yīng)相關(guān)的多個(gè)維度的指標(biāo)，進(jìn)一步根據(jù)多個(gè)自檢指標(biāo)對(duì)應(yīng)的自檢數(shù)據(jù)，確定變距螺旋槳是否存在故障。本申請(qǐng)通過控制變距螺旋槳的槳葉按照自檢波形進(jìn)行往復(fù)變距運(yùn)動(dòng)，確定多個(gè)自檢指標(biāo)分別對(duì)應(yīng)的自檢數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變距螺旋槳運(yùn)行狀態(tài)的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)，并根據(jù)自檢數(shù)據(jù)，從多個(gè)維度全面評(píng)估螺旋槳的運(yùn)行狀態(tài)，準(zhǔn)確地識(shí)別變距螺旋槳是否存在故障，減少誤判或者漏判的可能性，從而提高故障識(shí)別的準(zhǔn)確度。

技術(shù)研發(fā)人員：薛松柏,李清,徐浩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川沃飛長(zhǎng)空科技發(fā)展有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9