微型涡喷发动机控制系统技术方案

本文公开一种微型涡喷发动机控制系统，包括：控制模块、油泵驱动模块和电机转速测量模块；油泵驱动模块包括电机驱动单元和感应电动势泄放单元；电机转速测量模块配置为通过测速传感器测量油泵电机的转速；控制模块配置为根据油泵电机转速信息调整目标转速，生成第一PWM信号并输出给油泵驱动模块；电机驱动单元配置为在第一PWM信号为第一电平信号时向油泵电机的电压输入端输出电压驱动信号，在第一PWM信号为第二电平信号时停止输出；感应电动势泄放单元配置为在第一PWM信号为第二电平信号时泄放油泵电机的电压输入端上的电压。本文的方案能够提高油泵控制的灵敏度和精度。的方案能够提高油泵控制的灵敏度和精度。的方案能够提高油泵控制的灵敏度和精度。

【技术实现步骤摘要】
微型涡喷发动机控制系统


[0001]本申请实施例涉及发动机控制领域，尤其涉及一种微型涡喷发动机控制系统。

技术介绍

[0002]无人机的应用领域非常广泛，比如可以为气象监测、交通流量监控、灾难预测等收集数据，在农业领域实现农业喷洒、辅助授粉和农情监测，还可以进行灾害救援等。
[0003]无人机的心脏是发动机。目前民用无人机用的涡喷发动机通常是推力范围在40至100公斤级的微型涡喷发动机，通过控制启动电机将发动机带到一定转速后，启动热火头和油泵，由热火头引燃煤油完成点火过程。运行过程中关闭启动电机与热火头，通过控制器控制油泵两端电压实现油泵电机的不同转速以完成不同的供油量，控制发动机进入不同运行状态。
[0004]油泵控制电路一般通过改变PWM(Pulse width modulation，脉冲宽度调制)波的占空比来控制MOS管开合以调整油泵电机的转速，油泵电机的转速直接影响油泵的出油量。由于油泵电机为感性负载，自身存在感应反电动势，从而导致油泵电机的控制存在死区，缩小了控制范围。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种微型涡喷发动机控制系统，包括：控制模块、油泵驱动模块和电机转速测量模块；所述油泵驱动模块包括电机驱动单元和感应电动势泄放单元；
[0006]电机转速测量模块，配置为通过测速传感器测量油泵电机的转速；
[0007]控制模块，配置为从所述电机转速测量模块获取油泵电机的转速信息，根据所述转速信息调整油泵电机的目标转速，根据调整后的目标转速生成第一脉冲宽度调制PWM信号并输出给所述油泵驱动模块；
[0008]电机驱动单元，配置为在输入的第一PWM信号为第一电平信号时，向油泵电机的电压输入端输出电压驱动信号；在输入的第一PWM信号为第二电平信号时，不向油泵电机的电压输入端输出电压驱动信号；
[0009]感应电动势泄放单元，配置为在输入的第一PWM信号为第二电平信号时，泄放所述油泵电机的电压输入端上的电压；其中，第一电平和第二电平中的一个为高电平，另一个为低电平。
[0010]本申请实施例的微型涡喷发动机控制系统包括控制模块、油泵驱动模块和电机转速测量模块，控制模块从所述电机转速测量模块获取油泵电机的转速信息，根据所述转速信息调整油泵电机的目标转速，根据调整后的目标转速生成第一PWM信号并输出给所述油泵驱动模块；当第一PWM信号为第二电平信号时，油泵电机的电压输入端没有驱动电压信号输入，通过设置感应电动势泄放单元，能够在输入的第一PWM信号为第二电平信号时及时泄放所述油泵电机的电压输入端上的电压，从而减轻油泵电机的感应电动势对油泵电机转速控制的影响，增加油泵电机转速控制的灵敏度，由于油泵电机的转速直接影响油泵的出油
量，因此增加了油泵出油控制的灵敏度。并且，通过实时监测油泵电机的转速来控制油泵电机，能够提高油泵控制的精度。
[0011]在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。
附图说明
[0012]附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
[0013]图1为本申请实施例的一种微型涡喷发动机控制系统的示意图；
[0014]图2为本申请实施例的另一种微型涡喷发动机控制系统的示意图；
[0015]图3为本申请实施例的一种启动电机驱动模块的示意图；
[0016]图4为本申请实施例的一种热火头驱动模块的示意图；
[0017]图5为本申请实施例的一种油泵电机驱动模块的示意图。
具体实施方式
[0018]本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
[0019]本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由所附权利要求限定的独特的专利技术方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它专利技术方案的特征或元件组合，以形成另一个由所附权利要求限定的独特的专利技术方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
[0020]如图1所示，本申请实施例提供了一种微型涡喷发动机控制系统，包括：控制模块10、油泵驱动模块20和电机转速测量模块30；所述油泵驱动模块包括电机驱动单元201和感应电动势泄放单元202；
[0021]电机转速测量模块，配置为通过测速传感器测量油泵电机的转速；
[0022]控制模块，配置为从所述电机转速测量模块获取油泵电机的转速信息，根据所述转速信息调整油泵电机的目标转速，根据调整后的目标转速生成第一脉冲宽度调制PWM信号并输出给所述油泵驱动模块；
[0023]电机驱动单元，配置为在输入的第一PWM信号为第一电平信号时，向油泵电机的电压输入端输出电压驱动信号；在输入的第一PWM信号为第二电平信号时，不向油泵电机的电压输入端输出电压驱动信号；
[0024]感应电动势泄放单元，配置为在输入的第一PWM信号为第二电平信号时，泄放所述油泵电机的电压输入端上的电压；其中，第一电平和第二电平中的一个为高电平，另一个为
低电平。
[0025]本实施例提供的微型涡喷发动机控制系统包括控制模块、油泵驱动模块和电机转速测量模块；电机转速测量模块配置为通过测速传感器测量油泵电机的转速；控制模块配置为从所述电机转速测量模块获取油泵电机的转速信息，根据所述转速信息调整油泵电机的目标转速，根据调整后的目标转速生成第一PWM信号并输出给所述油泵驱动模块；油泵驱动模块包括电机驱动单元和感应电动势泄放单元，电机驱动单元配置为在输入的第一PWM信号为第一电平信号时向油泵电机的电压输入端输出电压驱动信号，在输入的第一PWM信号为第二电平信号时，不向油泵电机的电压输入端输出电压驱动信号。当第一PWM信号为第二电平信号时，油泵电机的电压输入端没有驱动电压信号输入，由于油泵电机属于感性负载，所以在油泵电机的电压输入端上产生感应电动势，如果感应电动势不能被快速耗散，则油泵电机的控制存在延迟，不能得到精确控制。本申请通过设置感应电动势泄放单元，能够在输入的第一PWM信号为第二电平信号时及时泄放所述油泵电机的电压输入端上的电压，从而减轻油泵电机的感应电动势对油泵电机转速控制的影响，增加油泵电机转速控制的灵敏度，由于油泵电机的转速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微型涡喷发动机控制系统，包括：控制模块、油泵驱动模块和电机转速测量模块；所述油泵驱动模块包括电机驱动单元和感应电动势泄放单元；电机转速测量模块，配置为通过测速传感器测量油泵电机的转速；控制模块，配置为从所述电机转速测量模块获取油泵电机的转速信息，根据所述转速信息调整油泵电机的目标转速，根据调整后的目标转速生成第一脉冲宽度调制PWM信号并输出给所述油泵驱动模块；电机驱动单元，配置为在输入的第一PWM信号为第一电平信号时，向油泵电机的电压输入端输出电压驱动信号；在输入的第一PWM信号为第二电平信号时，不向油泵电机的电压输入端输出电压驱动信号；感应电动势泄放单元，配置为在输入的第一PWM信号为第二电平信号时，泄放所述油泵电机的电压输入端上的电压；其中，第一电平和第二电平中的一个为高电平，另一个为低电平。2.如权利要求1所述的微型涡喷发动机控制系统，其特征在于：所述微型涡喷发动机控制系统还包括：启动电机驱动模块；控制模块，还配置为向启动电机驱动模块发送第二PWM信号；所述启动电机驱动模块，配置为根据输入的第二PWM信号控制启动电机的转速。3.如权利要求1所述的微型涡喷发动机控制系统，其特征在于：所述微型涡喷发动机控制系统还包括：热火头驱动模块；控制模块，还配置为向热火头驱动模块发送第三PWM信号；所述热火头驱动模块，配置为根据输入的第三PWM信号控制输出给热火头的供电电压。4.如权利要求1所述的微型涡喷发动机控制系统，其特征在于：所述第一PWM信号是占空比变化的PWM信号。5.如权利要求2所述的微型涡喷发动机控制系统，其特征在于：所述第二PWM信号是占空比可调的PWM信号；所述第二PWM信号的占空比逐渐增大直到第一预设阈值。6.如权利要求3所述的微型涡喷发动机控制系统，其特征在于：所述第三PWM信号是占空比可调的PWM信号；所述第三PWM信号的占空比逐渐增大直到第二预设阈值。7.如权利要求2所述的微型涡喷发动机控制系统，其特征在于：所述启动电机驱动模块包括：第一开关管驱动单元、第一电阻和第一开关管；其中，所述第一开关管驱动单元包括输入端和输出端，配置为对输入端输入的第二PWM信号进行放大，向输出端输出放大后的第二PWM信号；所述第一开关管包括控制极、第一极和第二极；所述第一开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：王纯龙，董琨，谢峤峰，杨辉，何家祥，
申请(专利权)人：清航空天北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：