块，该滑块嵌在作动杆206的滑轨内、滑块能在滑轨内相对滑动；第二曲柄滑块机构301的曲柄另一端与喷管302的入口通过销轴固定连接。
[0018]本发明所提供的一种深度冗余的集成式三余度机电伺服机构的工作原理:喷管302的角度摆动控制信号输入到三路控制器，三路控制器将指令摆角信号转换为控制驱动器功率器件开关的PWM信号，驱动器通过功率器件的开关驱动三路电机工作，同时三路电源分别给三路电机供电。三路电机的输出轴转动从而带动齿轮减速器204转动，齿轮减速器带动丝杠205转动，丝杠205转动带动作动杆206沿丝杠205轴向往复直线运动。作动杆206的一端带动第二曲柄滑块机构301摆动，第二曲柄滑块机构301摆动角度Θ，第二曲柄滑块机构301的摆动带动喷管302的摆动。作动杆206的另一端带动第一曲柄滑块机构207摆动角度Θ，三余度电位计4采集第一曲柄滑块机构207的摆动角度Θ的电压信号，该电压信号反馈给三路控制器，当该电压信号与角度摆动控制信号的电压相同时，即喷管302角度摆动到位，此时该三路驱动器停止工作，即该机电伺服机构停止工作。
[0019]当该机电伺服机构无故障时，三个通道同时工作，通过齿轮减速器204、丝杠205、第二曲柄滑块机构301最终带动发动机喷管302摆动；某一通道单独出现故障时，通过余度管理措施将故障通道隔离，其他两通道继续带动发动机喷管302摆动。两通道同时出现故障时，仍可由最后一个通道带动发动机喷管303工作。
[0020]上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
【主权项】
1.一种深度冗余的集成式三余度机电伺服机构，其特征在于:该机构包括三余度伺服控制器(I)、三余度作动器(2)、负载(3)和三余度电位计(4)，三余度伺服控制器(I)的信号输入端与三余度作动器(2)的输入端连接,三余度作动器(2)的一个输出端与负载(3)的输入端连接，三余度作动器(2)的另一个输出端与三余度电位计(4)的输入端连接，三余度电位计(4)的反馈输出端与三余度伺服控制器(I)的反馈输入端连接；控制信号输入到三余度伺服控制器(I )，三余度伺服控制器(I)将控制信号转换为三相电流信号，三相电流信号驱动三余度作动器(2)工作，三余度作动器(2)驱动负载(3)摆动，三余度电位计(4)采集负载(3 )摆角信号反馈给三余度伺服控制器(I)。
2.根据权利要求1所述的一种深度冗余的集成式三余度机电伺服机构，其特征在于:所述的三余度伺服控制器(I)包括第一控制器(101)、第二控制器(102)、第三控制器(103)、第一驱动器(104)、第二驱动器(105)、第三驱动器(106)，第一控制器(101)的输出端与第一驱动器(104)的输入端连通，第二控制器(102)的输出端与第二驱动器(105)的输入端连通，第三控制器(103)的输出端与第三驱动器(106)的输入端连通，第一驱动器(104)、第二驱动器(105)、第三驱动器(106)均与三余度作动器(2)的输入端连通，第一控制器(101)、第二控制器(102)、第三控制器(103)分别将控制信号转换为三路PWM信号，三路PWM信号控制分别第一驱动器(104)、第二驱动器(105)、第三驱动器(106)产生三相电流信号。
3.根据权利要求2所述的一种深度冗余的集成式三余度机电伺服机构，其特征在于:所述的三余度作动器(2)包括第一电机(201)、第二电机(202)、第三电机(203)、齿轮减速器(204)、丝杠(205)、作动杆(206)、第一曲柄滑块机构(207)，齿轮减速器(204)由位于中心的大齿轮(204A)和与大齿轮(204A)齿轮啮合的三个小齿轮(204B)组成；第一电机(201)的输入端与第一驱动器(104)输出端连通,第一电机(201)的输出轴与第一小齿轮(204B)B齿合；第二电机(202)的输入端与第二驱动器(105)输出端连通,第二电机(202)的输出轴与第二小齿轮(204B)啮合；第三电机(203)的输入端与第三驱动器(106)输出端连通，第三电机(203)的输出轴与第三小齿轮(204B)啮合；大齿轮(204A)与丝杠(205)的输入端连接，丝杠(205)输出端外套有作动杆(206);作动杆(206)的一端与负载(3)连接，作动杆(206)的另一端与三余度电位计(4)连接；三路三相电流信号分别驱动第一电机(201)、第二电机(202)、第三电机(203)转动，第一电机(201)、第二电机(202)、第三电机(203)的输出轴转动从而分别带动三个小齿轮(204B)转动，小齿轮(204B)带动大齿轮(204A)转动，大齿轮(204A)带动丝杠(205)转动，丝杠(205)转动带动作动杆(205)沿丝杠(205)轴向往复直线运动；作动杆(206)的一端带动负载(3)摆动。
4.根据权利要求2所述的一种深度冗余的集成式三余度机电伺服机构，其特征在于:所述的负载(3)包括第二曲柄滑块机构(301)和喷管(302)，第二曲柄滑块机构(301)的一端与作动杆(206)滑动连接；第二曲柄滑块机构(301)的另一端与喷管(302)连接；作动杆(206 )带动第二曲柄滑块机构(301)摆动，从而带动喷管(302 )摆动。
5.根据权利要求4所述的一种深度冗余的集成式三余度机电伺服机构，其特征在于:所述的三余度电位计(4)采集第二曲柄滑块机构(301)摆动电压信号，该电压信号反馈给第一控制器(101)、第二控制器(102)、第三控制器(103)，当该电压信号所代表的反馈摆角信号与指令摆角信号的电压相同时，喷管(302)角度摆动到位，该机电伺服机构停止工作。
【专利摘要】本发明属于机电伺服机构，具体公开一种深度冗余的集成式三余度机电伺服机构，该机构包括三余度伺服控制器、三余度作动器、负载和三余度电位计，三余度伺服控制器的信号输入端与三余度作动器的输入端连接，三余度作动器的一个输出端与负载的输入端连接，三余度作动器的另一个输出端与三余度电位计的输入端连接，三余度电位计的反馈输出端与三余度伺服控制器的反馈输入端连接；控制信号输入到三余度伺服控制器，三余度伺服控制器将控制信号转换为电机三相电流信号，电机带动三余度作动器工作，三余度作动器带动负载偏转，三余度电位计采集负载偏转信号反馈给三余度伺服控制器。该机构能够显著提高飞行器二级伺服机构的维护性能和可靠性。
【IPC分类】H02P5-69
【公开号】CN104579027
【申请号】CN201310521986
【发明人】李清, 吴昊, 冯立墨, 聂振金, 田胜利
【申请人】北京精密机电控制设备研究所, 中国运载火箭技术研究院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月29日