一种舵机以及舵机控制系统技术方案

本申请公开了一种舵机以及舵机控制系统，舵机控制系统包括上位系统，主控芯片，采集电路，驱动电路，电压采集电路。电压采集电路与电源和主控芯片连接，以采集电源电压并输出反馈信号至主控芯片，主控芯片根据反馈信号在确认舵机为下电状态时调整输出PWM占空比为50％。相对于当前技术中，在电源瞬时下降时，主控芯片为消除偏差而不断调整PWM占空比导致舵机抖动，采用本技术方案，主控芯片通过电压采集电路采集电源电压，根据电压采集电路的反馈信号确认舵机是否处于下电状态。当处于下电状态时，主控芯片调整输出PWM占空比为50％，从而使舵机保持当前位置不动，不进行偏差的调整消除，从而避免了舵机发生抖动或乱转。从而避免了舵机发生抖动或乱转。从而避免了舵机发生抖动或乱转。

【技术实现步骤摘要】
一种舵机以及舵机控制系统


[0001]本申请涉及航天领域，特别是涉及一种舵机以及舵机控制系统。

技术介绍

[0002]舵机是指在自动驾驶仪中操纵飞机舵面(操纵面)转动的一种执行部件，舵机作为一种位置(角度)伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统，在船舶、航天方面被广泛应用。
[0003]舵机的控制系统通常采用闭环控制，主控芯片通过控制舵机输出轴运动，并将舵机输出轴实际的电流、旋转速度和位置与设定值比较后，通过调节PWM占空比进行修正，直到消除偏差。但在具体实施中，在舵机下电过程中，由于电源供电的特性，会导致偏差发生变化，而舵机仍处于控制中，主控芯片会不断调整PWM占空比以消除偏差，进而导致舵机会发生抖动或者乱转。
[0004]由此可见，如何在舵机的下电过程中，避免舵机发生抖动或者乱转是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供一种舵机以及舵机控制系统，用于在舵机的下电过程中，避免舵机发生抖动或者乱转。
[0006]为解决上述技术问题，本申请提供一种舵机控制系统，包括：
[0007]上位系统，主控芯片，采集电路，驱动电路，电压采集电路；
[0008]所述主控芯片根据所述上位系统输出的控制指令以及所述采集电路采集的电位器的位置信号确认输出的PWM占空比，并通过所述驱动电路驱动电机以消除误差；
[0009]所述电压采集电路与电源和所述主控芯片连接，以采集电源电压并输出反馈信号至所述主控芯片，所述主控芯片根据反馈信号在确认舵机为下电状态或电源受到异常扰动引起瞬时下降时调整输出PWM占空比为50％。
[0010]优选的，所述电压采集电路包括：
[0011]第一电阻、二极管、光电耦合器、第二电阻、第一电容；
[0012]所述第一电容和所述第一电阻的第一端共接电源，所述第一电容的第二端接地，所述第一电阻的第二端连接所述二极管的阴极，所述二极管的阳极连接所述光电耦合器的发光器的第一端，所述光电耦合器的发光器的第二端接地，所述光电耦合器的受光器的第一端连接所述第二电阻的第一端和所述主控芯片，所述第二电阻的第二端连接电源，所述光电耦合器的受光器的第二端接地。
[0013]优选的，所述电压采集电路包括：
[0014]隔离运算放大器、跟随器、模数转换器；
[0015]所述隔离运算放大器连接电源，以将电源电压进行隔离并转化为差分输出；
[0016]所述跟随器连接所述隔离运算放大器，以将差分信号转换为TTL电平输出；
[0017]所述模数转换器连接所述跟随器和所述主控芯片，以将所述跟随器输出的信号转换为数字信号输入所述主控芯片，以便于所述主控芯片判断所述电源电压是否低于阈值，在低于阈值时调整PWM占空比为50％。
[0018]优选的，还包括：第三电阻、第四电阻；
[0019]所述第三电阻和所述第四电阻连接并以并联的形式接入所述隔离运算放大器，以对所述电源电压进行分压。
[0020]优选的，还包括：第二电容、第三电容；
[0021]所述第三电阻和所述第四电阻的输出端通过所述第二电容和所述第三电容接入所述隔离运算放大器，以对电压进行滤波处理。
[0022]优选的，所述跟随器包括：
[0023]运算放大器、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻；
[0024]所述第五电阻的第一端连接所述隔离运算放大器的第一输出端，所述第六电阻的第一端连接所述隔离运算放大器的第二输出端，所述第五电阻的第二端和所述第七电阻的第一端共同连接所述运算放大器的同相输入端，所述第六电阻的第二端和所述第八电阻的第一端共同连接所述运算放大器的反相输入端，所述第七电阻的第二端接地，所述第八电阻的第二端和所述运算放大器的输出端连接所述模数转换器。
[0025]优选的，还包括：第九电阻和第四电容；
[0026]所述第八电阻的第二端和所述运算放大器的输出端通过所述第九电阻分压和所述第四电容滤波后接入所述模数转换器。
[0027]优选的，还包括：提示装置；
[0028]所述提示装置与所述主控芯片连接，以在所述舵机确认为下电状态或电源受到异常扰动引起瞬时下降的情况下发出提示信号。
[0029]优选的，所述提示装置为指示灯，在所述舵机确认为下电状态或电源受到异常扰动引起瞬时下降的情况下以闪烁的形式发出提示信号。
[0030]为解决上述技术问题，本申请提供一种舵机，包括电机和电位器，还包括上述的舵机控制系统。
[0031]本申请所提供的舵机控制系统，包括上位系统，主控芯片，采集电路，驱动电路，电压采集电路。主控芯片根据上位系统输出的控制指令以及采集电路采集的电位器的位置信号确认输出的PWM占空比，并通过驱动电路驱动电机以消除误差；电压采集电路与电源和主控芯片连接，以采集电源电压并输出反馈信号至主控芯片，主控芯片根据反馈信号在确认舵机为下电状态或电源受到异常扰动引起瞬时下降时调整输出PWM占空比为50％。相对于当前技术中，在舵机下电过程中，或者运动过程中，电源受到异常扰动引起瞬时下降时，主控芯片为消除偏差而不断调整PWM占空比导致舵机抖动，采用本技术方案，主控芯片通过电压采集电路采集电源电压，根据电压采集电路的反馈信号确认舵机是否处于下电状态或电源受到异常扰动引起瞬时下降。当处于下电状态或电源受到异常扰动引起瞬时下降时，主控芯片调整输出PWM占空比为50％，从而使舵机保持当前位置不动，不进行偏差的调整消除，从而避免了舵机发生抖动或乱转。
[0032]此外，本申请所提供的舵机除了包括电机和电位器外，还包括上述的舵机控制系统，效果同上。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1为电源系统输出供电的示意图；
[0035]图2为电位器工作原理示意图；
[0036]图3为本申请实施例提供的一种舵机控制系统的示意图；
[0037]图4为本申请实施例提供的一种电压采集电路的电路图；
[0038]图5为本申请实施例提供的另一种电压采集电路的电路图；
[0039]附图标记如下：1为上位系统，2为接口电路，3为主控芯片，4为驱动电路，5为舵机，6为电压采集电路，7为采集电路，8为电源系统，9为电流采集电路。
具体实施方式
[0040]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护范围。
[0041]舵机是指在自动驾驶仪中操纵舵面(操纵面)转动的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种舵机控制系统，其特征在于，包括：上位系统，主控芯片，采集电路，驱动电路，电压采集电路；所述主控芯片根据所述上位系统输出的控制指令以及所述采集电路采集的电位器的位置信号确认输出的PWM占空比，并通过所述驱动电路驱动电机以消除误差；所述电压采集电路与电源和所述主控芯片连接，以采集电源电压并输出反馈信号至所述主控芯片，所述主控芯片根据反馈信号在确认舵机为下电状态或电源受到异常扰动引起瞬时下降时调整输出PWM占空比为50％。2.根据权利要求1所述的舵机控制系统，其特征在于，所述电压采集电路包括：第一电阻、二极管、光电耦合器、第二电阻、第一电容；所述第一电容和所述第一电阻的第一端共接电源，所述第一电容的第二端接地，所述第一电阻的第二端连接所述二极管的阴极，所述二极管的阳极连接所述光电耦合器的发光器的第一端，所述光电耦合器的发光器的第二端接地，所述光电耦合器的受光器的第一端连接所述第二电阻的第一端和所述主控芯片，所述第二电阻的第二端连接电源，所述光电耦合器的受光器的第二端接地。3.根据权利要求1所述的舵机控制系统，其特征在于，所述电压采集电路包括：隔离运算放大器、跟随器、模数转换器；所述隔离运算放大器连接电源，以将电源电压进行隔离并转化为差分输出；所述跟随器连接所述隔离运算放大器，以将差分信号转换为TTL电平输出；所述模数转换器连接所述跟随器和所述主控芯片，以将所述跟随器输出的信号转换为数字信号输入所述主控芯片，以便于所述主控芯片判断所述电源电压是否低于阈值，在低于阈值时调整PWM占空比为50％。4.根据权利要求3所述的舵机控制系统，其特征在于，还包括：第三电阻、第四电阻；所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁晓峰，苏珊，汤修阳，高诗尧，黄德松，冉梦帆，左正璞，
申请(专利权)人：四川航天烽火伺服控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：