无人机、电子调速器及其故障检测方法、系统技术方案

本发明专利技术涉及一种无人机、电子调速器及其故障检测方法、系统。该故障检测系统包括处理器、驱动模块和采样电路：处理器用于向驱动模块发出控制信号以控制电子调速器的每相桥臂的开关管的导通或关闭，并根据控制信号确定参考数据；处理器还用于接收采样电路的采样数据，并在采样数据不为参考数据时判定电子调速器出现异常故障；驱动模块位于处理器内部或与处理器相连，用于根据处理器输出的控制信号控制电子调速器的三相全桥电路中每相桥臂的开关管的导通或关闭；采样电路用于对每相桥臂的电压和/或电流进行采样。该故障检测系统无需给电机通电，操作人员可以在安全的环境下检测电子调速器是否出现异常故障。

UAV, electronic governor and its fault detection method and system

【技术实现步骤摘要】
无人机、电子调速器及其故障检测方法、系统
本专利技术涉及无人机
，尤其涉及一种无人机、电子调速器及其故障检测方法、系统。
技术介绍
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。当电子调速器发生故障时，启动无人机会造成无人机无法控制乃至炸机的情况发生。因此起飞前的故障检测十分必要。传统故障检测方法是：给电机通电流，通过电流检测电子调速器是否异常判断出现故障异常现象。这种方式在上电检测时由于需要对电机通电流，电机会发生一定的移动，当带桨时，桨也会跟随转动。这样会给操作人员带来不便，甚至在电子调速器异常时可能对操作人员产生伤害。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种无人机、电子调速器及其故障检测方法、系统。该故障检测方法及系统能够让操作人员在安全的环境下检测电子调速器是否出现异常故障。本专利技术实施例采用以下技术方案：一种电子调速器的故障检测系统，包括处理器、驱动模块和采样电路：处理器，用于向所述驱动模块发出控制信号以控制所述电子调速器的每相桥臂的开关管的导通或关闭，并根据所述控制信号确定参考数据；所述处理器还用于接收所述采样电路的采样数据，并在所述采样数据不为所述参考数据时判定所述电子调速器出现异常故障；驱动模块，位于所述处理器内部或与所述处理器相连，用于根据所述处理器输出的控制信号控制所述电子调速器的三相全桥电路中每相桥臂的开关管的导通或关闭；采样电路，用于对所述每相桥臂的电压和/或电流进行采样。在其中一个实施例中，所述处理器用于接收所述采样电路输出的每相桥臂的采样电压，并分别将每相桥臂的采样电压与所述参考数据中的电压参考数据进行对比，若有一相或多相桥臂的采样电压不为所述电压参考数据，判定所述电子调速器出现异常故障。在其中一个实施例中，所述采样电路包括至少一个电压采样单元；所述电压采样单元与所述三相全桥电路中的上桥开关管的输出端连接，以采集所述上桥开关管的输出电压。在其中一个实施例中，所述三相全桥电路中每相桥臂包括上桥开关管和下桥开关管；所述驱动模块的输出端分别与所述每相桥臂的上桥开关管和下桥开关管的控制端连接。在其中一个实施例中，所述处理器还用于根据所述控制信号控制所述每相桥臂的上桥开关管和下桥开关管的导通占空比，并且所述处理器还用于获取所述三相全桥电路的输入电压，根据所述输入电压以及所述导通占空比确定所述电压参考数据。在其中一个实施例中，所述处理器还用于接收所述采样电路输出的每相桥臂的采样电流，并分别将每相桥臂的采样电流与所述参考数据中的电流参考数据进行对比，若有一相或多相桥臂的采样电流不为所述电流参考数据，判定所述电子调速器出现异常故障。在其中一个实施例中，所述采样电路包括至少一个电流采样单元；所述电流采样单元与所述三相全桥电路中的下桥开关管的输出端连接，以采集所述每相桥臂的输出电流。在其中一个实施例中，所述处理器还用于根据所述控制信号控制所述三相全桥电路的同一相桥臂中，其中一个开关管导通，另外一个开关管关闭，以确定所述电流参考数据为零。在其中一个实施例中，所述处理器还用于在每相桥臂的采样电压为所述电压参考数据且每相桥臂的采样电流为所述电流参考数据时，判定所述电子调速器无异常故障。一种电子调速器的故障检测方法，应用于上述任一实施例所述的故障检测系统；所述方法包括以下步骤：获取所述三相全桥电路的输入电压以及所述三相全桥电路中开关管的导通占空比；根据所述三相全桥电路的输入电压和所述导通占空比计算电压参考数据；获取所述三相全桥电路中每相桥臂的电压，并将每相桥臂的电压与所述电压参考数据进行对比；若有一相或多相桥臂的电压不为所述电压参考数据，判定所述电子调速器出现异常故障。在其中一个实施例中，所述根据所述三相全桥电路的输入电压和所述导通占空比计算电压参考数据的步骤包括：根据所述三相全桥电路的输入电压和所述三相全桥电路中每相桥臂的上桥开关管的导通占空比计算所述电压参考数据；所述获取所述三相全桥电路中每相桥臂的电压，并将每相桥臂的电压与所述电压参考数据进行对比的步骤包括：获取所述三相全桥电路中每相桥臂的上桥开关管的输出电压，并将每相桥臂的上桥开关管的输出电压与所述电压参考数据进行对比。在其中一个实施例中，所述方法还包括：控制所述三相全桥电路的同一相桥臂中，在同一时刻，其中一个开关管导通，另外一个开关管关闭；获取所述三相全桥电路中每相桥臂的电流；判断所述每相桥臂的电流是否为零；若有一相或多相桥臂的电流不为零，判定所述电子调速器出现异常故障。在其中一个实施例中，还包括：若每相桥臂的电流为零，且每相桥臂的电压为所述电压参考数据，判定所述电子调速器无异常故障。一种电子调速器，包括上述任一实施例所述的故障检测系统。一种无人机，包括上述实施例所述的电子调速器。本专利技术提供的电子调速器的故障检测系统，处理器通过驱动模块控制三相全桥中开关管的导通或关闭，并根据给驱动模块发出的控制信号确定参考数据。同时，故障检测系统中的采样电路对三相全桥的每相桥臂的电压和/或电流进行采样，并将采样数据输出给处理器。处理器将采样数据与参考数据进行对比，若采样数据不为参考数据则判定电子调速器出现异常故障。该故障检测系统只需检测电子调速器的三相全桥电路的电压和\或电流，无需给电机通电，因此操作人员可以在安全的环境下检测电子调速器是否出现异常故障。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对本专利技术实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本专利技术实施例的内容和这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提供的一实施例中的故障检测系统的结构框图；图2是本专利技术提供的另一实施例中的故障检测系统的结构框图；图3是本专利技术提供的一实施例中的电子调速器内部结构的结构框图；图4是本专利技术提供的一实施例中的电压采样单元的结构框图；图5是本专利技术提供的一实施例中的电流采样单元的电路结构图；图6是本专利技术提供的一实施例中的故障检测方法的方法流程图；图7是本专利技术提供的另一实施例中的故障检测方法的方法流程图；图8是本专利技术提供的一实施例中的故障检测流程的操作流程图。具体实施方式为使本专利技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。无人机上使用的电子调速器由于高可靠性及安装维护便捷的要求，一般采用无速度传感器控制方案。采用上述方案，就需要采集电子调速器的输出三相上的电压及电流信号，用以实现对电机的控制，达到调节电机转速，进而调节桨输出的升力完成无人机姿态、转向、速度等的调整。如果电子调速器的电压、电流信号采样发生异常时，如采样电阻阻值异常、电流采样中的运算放大器异常、电流参考电压异常、驱动异常等情况，都会导致电机控制发生异常，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子调速器的故障检测系统，其特征在于，包括处理器、驱动模块和采样电路：处理器，用于向所述驱动模块发出控制信号以控制所述电子调速器的每相桥臂的开关管的导通或关闭，并根据所述控制信号确定参考数据；所述处理器还用于接收所述采样电路的采样数据，并在所述采样数据不为所述参考数据时判定所述电子调速器出现异常故障；驱动模块，位于所述处理器内部或与所述处理器相连，用于根据所述处理器输出的控制信号控制所述电子调速器的三相全桥电路中每相桥臂的开关管的导通或关闭；采样电路，用于对所述每相桥臂的电压和/或电流进行采样。

【技术特征摘要】
1.一种电子调速器的故障检测系统，其特征在于，包括处理器、驱动模块和采样电路：处理器，用于向所述驱动模块发出控制信号以控制所述电子调速器的每相桥臂的开关管的导通或关闭，并根据所述控制信号确定参考数据；所述处理器还用于接收所述采样电路的采样数据，并在所述采样数据不为所述参考数据时判定所述电子调速器出现异常故障；驱动模块，位于所述处理器内部或与所述处理器相连，用于根据所述处理器输出的控制信号控制所述电子调速器的三相全桥电路中每相桥臂的开关管的导通或关闭；采样电路，用于对所述每相桥臂的电压和/或电流进行采样。2.根据权利要求1所述的故障检测系统，其特征在于，所述处理器用于接收所述采样电路输出的每相桥臂的采样电压，并分别将每相桥臂的采样电压与所述参考数据中的电压参考数据进行对比，若有一相或多相桥臂的采样电压不为所述电压参考数据，判定所述电子调速器出现异常故障。3.根据权利要求2所述的故障检测系统，其特征在于，所述采样电路包括至少一个电压采样单元；所述电压采样单元与所述三相全桥电路中的上桥开关管的输出端连接，以采集所述上桥开关管的输出电压。4.根据权利要求3所述的故障检测系统，其特征在于，所述三相全桥电路中每相桥臂包括上桥开关管和下桥开关管；所述驱动模块的输出端分别与所述每相桥臂的上桥开关管和下桥开关管的控制端连接。5.根据权利要求4所述的故障检测系统，其特征在于，所述处理器还用于根据所述控制信号控制所述每相桥臂的上桥开关管和下桥开关管的导通占空比，并且所述处理器还用于获取所述三相全桥电路的输入电压，根据所述输入电压以及所述导通占空比确定所述电压参考数据。6.根据权利要求4所述的故障检测系统，其特征在于，所述处理器还用于接收所述采样电路输出的每相桥臂的采样电流，并分别将每相桥臂的采样电流与所述参考数据中的电流参考数据进行对比，若有一相或多相桥臂的采样电流不为所述电流参考数据，判定所述电子调速器出现异常故障。7.根据权利要求6所述的故障检测系统，其特征在于，所述采样电路包括至少一个电流采样单元；所述电流采样单元与所述三相全桥电路中的下桥开关管的输出端连接，以采集所述每相桥臂的输出电流。8.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：于江涛，
申请(专利权)人：广州极飞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44