一种巡飞弹舵机控制系统的制作方法

文档序号:14287832阅读:448来源:国知局

本实用新型涉及自动控制技术领域,特别涉及一种巡飞弹舵机控制系统。



背景技术:

舵机控制系统是巡飞弹控制系统的执行机构,在巡飞弹飞行过程中舵机控制器接收弹载计算机的舵偏角信号,控制电机旋转,从而驱动舵机偏转,产生弹体所需的控制力矩控制弹体飞行。巡飞弹体积小、重量轻、要求精度高,前翼副翼、尾翼副翼共需要4个舵机控制,而一般的电动舵机是单控制器对单一舵机的控制,体积大、重量重且精度不高,所以这种方法不适用,需要研制单一舵机控制器控制多个舵机的控制系统。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于:一种巡飞弹舵机控制系统,解决单控制器对单一舵机控制模式体积大、重量重且精度不高的问题,本实用新型提供了一种能同时独立控制4个舵机,实用、紧凑的舵机控制系统。

本实用新型采用的技术方案如下:

一种巡飞弹舵机控制系统,包括主控模块、驱动模块、电源模块和舵机;

主控模块:用于产生PWM信号和使能信号;

电源模块:用于给主控模块和驱动模块供电;

驱动模块包括:

4路H桥驱动电路,用于接收并处理主控模块产生的PWM信号和使能信号控制舵机进行指定运动,同时向主控模块进行工作状态反馈;

4路H桥电流反馈信号采集电路:用于采样舵机内的电流反馈信号,并反馈给主控模块;

4路电位器反馈信号采集电路:用于采样舵机内的电位器反馈信号,并反馈给主控模块。

所述舵机包括4路动力机构电机,4路动力机构电机为有刷直流电机。

所述主控模块采用DSP处理器芯片TMS320F28335。

所述电源模块包括4路电位器供电电路,采用DC-DC电源模块。

所述4路H桥驱动电路包括H桥芯片和信号隔离器,主控模块产生的信号经信号隔离器后控制H桥芯片产生控制信号控制舵机,所述H桥芯片采用MC33931型号驱动芯片;所述信号隔离器采用光耦合器进行隔离。

所述4路H桥电流反馈信号采集电路包括电流反馈调理电路,H桥芯片内的电流采样模块采样舵机电流后经过电流反馈调理电路反馈给主控模块。

所述4路电位器反馈信号采集电路包括电位器反馈调理电路,舵机内的电位器反馈信号经过电位器反馈调理电路反馈给主控模块。

综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:

一种巡飞弹舵机控制系统,实现了单一控制器控制4个舵机的控制系统,满足了巡飞弹对舵机控制器小体积、轻质化、高精度的要求,对于减轻巡飞弹的重量,增加有效战斗部重量,提高巡飞弹命中精度有积极意义。

附图说明

本实用新型将通过参照附图的方式说明,其中:

图1是一种巡飞弹舵机控制系统的组成原理框图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征,除了互相排斥的特征以外,均可以以任何方式组合。

下面结合图1对本实用新型作详细说明。

一种巡飞弹舵机控制系统,包括主控模块、驱动模块、电源模块和舵机;

主控模块:用于产生PWM信号和使能信号;

电源模块:用于给主控模块和驱动模块供电;

驱动模块包括:

4路H桥驱动电路,用于接收并处理主控模块产生的PWM信号和使能信号控制舵机进行指定运动,同时向主控模块进行工作状态反馈;

4路H桥电流反馈信号采集电路:用于采样舵机内的电流反馈信号,并反馈给主控模块;

4路电位器反馈信号采集电路:用于采样舵机内的电位器反馈信号,并反馈给主控模块。

舵机包括4路动力机构电机,4路动力机构电机为有刷直流电机,因为有刷直流电机具有低速扭力性能优异、转矩大等性能特点,无刷直流电机虽然维护方便,使用寿命长,但相对于有刷直流电机成本较高,而巡飞弹并不需要长期多次使用,因此选用低成本的有刷直流电机。

主控模块采用TI的DSP处理器芯片TMS320F28335,通过双闭环控制算法产生PWM1信号、PWM2信号和使能信号;双闭环控制算法包括电流闭环和位置闭环,采用PI调节器加前馈的控制方式,电流闭环增强舵机的抗负载扰动能力,位置闭环完成位置指令的跟踪。

电源模块包括4路电位器供电电路,采用DC-DC电源模块,将电池电压转换为5V,经电容、电感等滤波处理后给主控模块、驱动模块、电位器和舵机供电。

4路H桥驱动电路包括H桥芯片和信号隔离器,主控模块产生的信号经信号隔离器后控制H桥芯片产生控制信号控制舵机,H桥芯片采用NXP的MC33931型号驱动芯片,芯片集成H桥和负载检测电路,供电电压5~28V,负载电流5A,PWM波信号频率11kHz,该芯片集成度高可满足目前对舵机控制的需求;信号隔离器采用光耦合器进行隔离;主控模块产生的PWM1信号、PWM2信号和使能信号,经过信号隔离器后控制H桥芯片产生舵机控制信号OUT1、OUT2控制舵机进行指定运动;H桥芯片MC33931的状态反馈经过光耦隔离后反馈给主控模块的数字量输入口,主控模块以此获取H桥芯片工作是否正常。

4路H桥电流反馈信号采集电路包括电流反馈调理电路,H桥芯片内的电流采样模块采样舵机电流后经过电流反馈调理电路反馈给主控模块的ADC接口,主控模块以此获得电机电流,并作为电流闭环控制的电流反馈,增强舵机的抗负载扰动能力。

4路电位器反馈信号采集电路包括电位器反馈调理电路,舵机内的电位器反馈信号经过电位器反馈调理电路后作为位置采样信号由主控模块采样,并作为位置闭环控制的位置反馈,完成位置指令的跟踪。

最后,主控模块对这两种反馈信号通过双闭环控制算法进行数据采集,再产生PWM波控制舵机,以此循环,实现了单一控制器控制4个舵机的控制系统。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1