燃气扰流片式伺服控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种燃气扰流片式伺服控制系统，包括三片扰流片，舵机包括伺服电机和角度传感器，伺服电机连接有减速器，减速器的输出端设有摆臂，角度传感器与减速器连接，摆臂与扰流片之间通过支撑杆连接；伺服控制器包括以下模块，电源转换模块用于供电；通讯接口用于处理器接收舵机的控制指令或发送伺服控制器的工作状态信息；AD采集模块用于采集角度传感器反馈信号；驱动模块用于接收处理器的PWM控制信号；处理器B主要包括FPGA芯片，通过AD采集模块获取角度传感器反馈信号，结合控制指令或调用内部预设舵机控制指令，输出PWM控制信号给驱动模块。本发明专利技术利用FPGA并行处理的优势，对多个通道的舵机并行控制，降低控制延时，提高控制精度。高控制精度。高控制精度。

【技术实现步骤摘要】
燃气扰流片式伺服控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种伺服控制系统，具体涉及一种燃气扰流片式伺服控制系统及方法， 属于飞行控制


技术介绍

[0002]为保持飞行器按照预定轨迹稳定飞行，需要控制力进行姿态调节，空气舵是最常见 的姿态调节方式。但在特殊情况下，如低速飞行阶段或在大气层以外时，空气舵效率较 低，通常利用发动机的高温燃气产生置偏力进行姿态调节，该类装置又称为推力矢量控 制机构，其中扰流片是典型的推力矢量控制方式之一。
[0003]扰流片布置在发动机喷口处(扰流片共有三片，周向间隔120
°
均匀布置)，传统 的扰流片控制与舵机直接连接，扰流片偏转角度与舵机偏转角度相同，发动机尾焰上的 高温直接通过扰流片传递到舵机上，致使舵机工作温度远超设计值，长时间工作时舵机 内部结构件容易产生变形乃至卡死，影响控制效果。此外，传统舵机控制器多使用DSP 处理器或是ARM单片机，在进行多个通道的舵机控制时，不同通道之间存在延时，这对 于采用高温燃气进行矢量控制的飞行器而言是不利的。

技术实现思路

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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气扰流片式伺服控制系统，包括三片布置在发动机喷口处的扰流片，其特征在于，包括：控制扰流片的舵机，包括伺服电机和角度传感器，所述伺服电机的输出端连接有减速器，所述减速器的输出端设有摆臂，所述角度传感器与减速器连接，所述摆臂与扰流片之间通过支撑杆连接；驱动舵机的伺服控制器，包括电源转换模块、处理器、驱动模块、AD采集模块和通讯接口，其中所述电源转换模块与输入电源连接，并向处理器、驱动模块、AD采集模块、通讯接口、开关量检测模块和角度传感器供电；所述通讯接口与处理器连接，用于处理器接收舵机的控制指令或发送伺服控制器的工作状态信息；所述AD采集模块连接处理器和三路角度传感器，用于采集角度传感器反馈信号，将结果输出给处理器；所述驱动模块连接处理器B和三路伺服电机，用于接收处理器的PWM控制信号，转换为驱动电源，并控制伺服电机；所述处理器B主要包括FPGA芯片，FPGA芯片通过AD采集模块获取角度传感器反馈信号，结合通讯接口接收的控制指令或调用内部预设舵机控制指令，计算出舵机的控制量，输出PWM控制信号给驱动模块。2.根据权利要求1所述的燃气扰流片式伺服控制系统，其特征在于：所述伺服控制器还包括开关量检测模块，开关量检测模块连接处理器，用于接收起控信号，并发送给处理器；当处理器B检测到起控信号后，再根据接收到的控制指令对舵机进行控制。3.根据权利要求2所述的燃气扰流片式伺服控制系统，其特征在于：所述处理器B还包括晶振、FLASH芯片、SDRAM芯片，所述晶振给FPGA芯片提供40MHz的时钟信号，所述FLASH芯片用于存储伺服控制程序的配置程序和软核代码，FPGA芯片在上电后从FLASH芯片加载程序代码，所述SDRAM芯片用于存储控制运算过程的临时数据。4.根据权利要求3所述的燃气扰流片式伺服控制系统，其特征在于：所述通讯接口包括RS422接口芯片，通过RS422接口芯片将FLASH芯片的CMOS电平信号转换为满足RS422电平的通讯信号。5.根据权利要求4所述的燃气扰流片式伺服控制系统，其特征在于：所述电源转换模块包括DCDC芯片、第一LDO芯片、第二LDO芯片、第三LDO芯片，所述DCDC芯片将输入电源转换为6V后提供给第一LDO芯片、第二LDO芯片和第三LDO芯片供电；第一LDO芯片将6V转换为3.3V和1.2V给处理器供电；第二LDO芯片将6V转换为3.3V给其他数字...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国兰，邓鹏，李浩，赵伟，
申请(专利权)人：武汉量宇智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：