【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无人机，具体涉及一种全磁力支撑的旋翼无人机及其飞控方法。
技术介绍
1、无人机具有成本低、机动性好、使用方便等优点。在军事领域，无人机成为新型的武器平台，可以执行武装巡逻、电子干扰、侦察监视、对地攻击、通信中继、目标定位和攻击评估等任务。在民用领域，无人机具有航空拍摄、农业植保、航空物流、交通监控、地貌测量和救灾防火等用途。
2、例如公开号为cn108382566a，名称为一种磁悬浮旋翼结构的专利，公开了一种磁悬浮旋翼结构的无人机。但该结构采用过多的定子铁芯，导致系统铁芯损耗高、整体质量过重；此外桨叶与转子只有一端固定，高速运行时仍会有振动；且并无导流板控制系统，只能实现简单上升和下降。
3、旋翼无人机是采用桨叶产生拉力，为了提高无人机的航时，必须设计出高效率的旋翼无人机结构。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供一种全磁力支撑的旋翼无人机及其飞控方法，解决无人机驱动和支承的问题，提高无人机运行效率及稳定性。
2、本专利技术所提供的技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术提供一种全磁力支撑的旋翼无人机，该旋翼无人机包括外壳部分、旋翼部分、悬浮部分和旋转驱动模块；其中：
4、外壳部分包括外壳内环架、辐条和外壳外环架；辐条连接外壳内环架和外壳外环架；
5、旋翼部分包括旋翼内环架、桨叶和旋翼外环架；桨叶连接旋翼内环架和旋翼外环架；
6、悬浮部分包括内环悬浮组件和外环悬浮
7、内环悬浮组件包括中心轴、径向内永磁环和径向外永磁环；中心轴设于外壳内环架的中心，径向内永磁环设于中心轴上，径向外永磁环位于径向内永磁环的外围且与径向内永磁环相对，旋翼内环架与径向外永磁环连接，实现与外壳内环架之间的内环悬浮；
8、外环悬浮组件包括halbach永磁阵列和铝环；halbach永磁阵列设于外壳外环架上，铝环设于旋翼外环架上，实现旋翼外环架与外壳外环架之间的外环悬浮；
9、旋转驱动模块包括定子背轭、定子绕组架、定子线圈、转子永磁体和转子硅钢片；定子线圈缠绕在定子绕组架上，定子绕组架与定子背轭固连，定子背轭、定子绕组架和定子线圈均设于外壳外环架上，转子永磁体通过转子硅钢片设于旋翼外环架上且与定子线圈相对，从而通过外壳外环架上的定子线圈驱动旋翼外环架上的转子永磁体，实现旋翼部分旋转。
10、进一步的，外壳外环架朝向旋翼外环架的方向设有凹槽，旋翼外环架位于凹槽内。
11、进一步的，旋翼外环架朝向外壳外环架的方向设有与所述凹槽相适配的凸端。
12、进一步的，halbach永磁阵列包括上halbach永磁阵列和下halbach永磁阵列，铝环包括上铝环和下铝环；
13、外壳外环架的凹槽的上下对侧设有安装上halbach永磁阵列和下halbach永磁阵列的安装槽，上halbach永磁阵列和下halbach永磁阵列设于所述安装槽内；
14、旋翼外环架的凸端的上下两侧设有安装上铝环和下铝环的环槽，上铝环和下铝环设于所述环槽内；且上halbach永磁阵列和下halbach永磁阵列分别与上铝环和下铝环相对。
15、进一步的，所述凹槽为倒梯形凹槽，凹槽的边沿与中心轴方向成60°夹角。
16、进一步的，内环悬浮组件还包括轴向保护轴承动子和轴向保护轴承定子；
17、轴向保护轴承动子设于旋翼内环架的上下两侧，轴向保护轴承定子设于外壳内环架上且与轴向保护轴承动子相对。
18、进一步的，桨叶一边使用螺栓安装至旋翼内环架的凹槽之中，一边使用燕尾槽及凸台安装于旋翼外环架上。
19、进一步的，该旋翼无人机还包括导流板；导流板设于外壳部分上且位于桨叶下方，导流板与轴向方向的角度可调，实现旋翼无人机飞行方向的调节。
20、第二方面，本专利技术提供一种用于上述中任意一项所述的全磁力支撑的旋翼无人机的飞控方法，该方法包括：
21、驱动halbach永磁阵列，实现外壳部分和旋翼部分之间的悬浮；
22、驱动旋翼部分旋转，实现旋翼无人机上下飞行。
23、进一步的，该方法还包括：
24、调节设于外壳部分上且位于桨叶下方的导流板与轴向方向的角度，实现旋翼无人机飞行方向的调节。
25、本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
26、(1)采用高速无铁心永磁同步电机，高速运行时，定子铁心损耗小，电机效率高；电机无导磁齿，消除了齿槽转矩，运行更加稳定。
27、(2)采用全磁力轴承代替传统机械轴承，无摩擦损耗；并且全磁力支撑系统使用无源径向永磁环和轴向eds电动悬浮轴承，无主动电子控制系统，不消耗整体系统能耗。
28、(3)桨叶采用两端固定，与电机转子形成一个整体，由电机直接驱动，在高速旋转时振动更小，使旋翼无人机结构更加紧凑。
29、(4)飞控方法能有效协同电机驱动和导流板角度，从而实现旋翼无人机垂直升起、空中悬停、水平飞行和稳定降落。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种全磁力支撑的旋翼无人机，其特征在于，该旋翼无人机包括外壳部分、旋翼部分、悬浮部分和旋转驱动模块；其中：
2.根据权利要求1所述的全磁力支撑的旋翼无人机，其特征在于，外壳外环架朝向旋翼外环架的方向设有凹槽，旋翼外环架位于凹槽内。
3.根据权利要求2所述的全磁力支撑的旋翼无人机，其特征在于，旋翼外环架朝向外壳外环架的方向设有与所述凹槽相适配的凸端。
4.根据权利要求3所述的全磁力支撑的旋翼无人机，其特征在于，Halbach永磁阵列包括上Halbach永磁阵列和下Halbach永磁阵列，铝环包括上铝环和下铝环；
5.根据权利要求3所述的全磁力支撑的旋翼无人机，其特征在于，所述凹槽为倒梯形凹槽，凹槽的边沿与中心轴方向成60°夹角。
6.根据权利要求1所述的全磁力支撑的旋翼无人机，其特征在于，内环悬浮组件还包括轴向保护轴承动子和轴向保护轴承定子；
7.根据权利要求1所述的全磁力支撑的旋翼无人机，其特征在于，桨叶一边使用螺栓安装至旋翼内环架的凹槽之中，一边使用燕尾槽及凸台安装于旋翼外环架上。
8.根据
9.一种用于权利要求1至8中任意一项所述的全磁力支撑的旋翼无人机的飞控方法，其特征在于，该方法包括：
10.根据权利要求9所述的飞控方法，其特征在于，该方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种全磁力支撑的旋翼无人机，其特征在于，该旋翼无人机包括外壳部分、旋翼部分、悬浮部分和旋转驱动模块；其中：
2.根据权利要求1所述的全磁力支撑的旋翼无人机，其特征在于，外壳外环架朝向旋翼外环架的方向设有凹槽，旋翼外环架位于凹槽内。
3.根据权利要求2所述的全磁力支撑的旋翼无人机，其特征在于，旋翼外环架朝向外壳外环架的方向设有与所述凹槽相适配的凸端。
4.根据权利要求3所述的全磁力支撑的旋翼无人机，其特征在于，halbach永磁阵列包括上halbach永磁阵列和下halbach永磁阵列，铝环包括上铝环和下铝环；
5.根据权利要求3所述的全磁力支撑的旋翼无人机，其特征在于，所述凹槽为倒梯形凹槽，凹槽的边沿与中心轴方向成60...
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