一种水下直流无刷推进器螺旋桨转速的测量方法及装置制造方法及图纸

技术编号:7896999 阅读:273 留言:0更新日期:2012-10-23 03:39
本发明专利技术提出了一种水下直流无刷推进器螺旋桨转速的测量方法及装置,装置包括模拟信号隔离单元、数字信号光电隔离单元、F/V转换单元、数模转换单元和计算机采集与计算单元;对直流无刷推进器输出的的转速数字脉冲信号进行模拟信号隔离、光电隔离后转化为0~5V的转速数字脉冲信号,进一步进行F/V变换,输出模拟电压信号,将模拟电压信号转化为数字量并进一步转化为电压值后,对电压值进行V/F转换,得到转速数字脉冲信号的频率,通过频率/转速转换得到直流无刷推进器螺旋桨转速。本发明专利技术具有较强的抗干扰能力,测速误差小,转速测量装置与直流无刷推进器之间实现模拟信号和数字信号光电隔离,确保了直流无刷推进器和测量装置工作可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水下直流无刷推进器领域,具体为一种水下直流无刷推进器螺旋桨转速的测量方法及装置
技术介绍
直流无刷推进器是自主水下航行器(AUV)和无人水面船(USV)最常用的推进装置,通过调节直流无刷推进器的螺旋桨转速来控制AUV和USV的航向和航行速度。因此,AUV和USV的控制系统需要测量螺旋桨的转速来进行反馈控制。目前,通常采用的基于数字脉冲信号的转速测量方法有以下两种(I)频率计数法。该方法首先将数字脉冲信号进行光电隔离,转化为TTL电平的数字脉冲信号,然后用计算机的计数器进行计数。计算机根据单位时间内所记录的脉冲个数,从而可以计算出转速。该方法的优点是计算机与被测对象之间实现了完全的电气隔离,确保了被测对象与转速测量装置的工作可靠性。但是,当数字脉冲信号存在较大的电磁干扰时,其干扰信号也作为脉冲个数被记录下来,从而造成较大的测速误差。(2)频率/电压转换法。该方法首先将数字脉冲信号通过频率/电压(F/V)转换装置转化为与脉冲信号频率成正比的电压信号,然后用计算机的A/D进行采样。根据采样得到的电压可以计算出脉冲信号的频率,再根据脉冲信号的频率就可以计算出转速。该方法的优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水下直流无刷推进器螺旋桨转速的测量方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:对直流无刷推进器输出的转速数字脉冲信号进行模拟信号隔离并输出Vout1;步骤2:对模拟信号隔离后的转速数字脉冲信号Vout1进行光电隔离,转化为0~5V的转速数字脉冲信号Vout2;步骤3:采用F/V转换电路,对0~5V的转速数字脉冲信号Vout2按下式进行F/V变换,并输出模拟电压信号Vout3Vout3=A0.15×F×Hz×(C1+4.4×10-11F)×R3×f1其中,f1为信号Vout2的频率,单位为Hz;Vout3为F/V变换输出的电...

【技术特征摘要】
1.一种水下直流无刷推进器螺旋桨转速的测量方法,其特征在于包括以下步骤 步骤I:对直流无刷推进器输出的转速数字脉冲信号进行模拟信号隔离并输出Vwtl ; 步骤2 :对模拟信号隔离后的转速数字脉冲信号Vratl进行光电隔离,转化为O 5V的转速数字脉冲信号Vtjut2 ; 步骤3 :采用F/V转换电路,对O 5V的转速数字脉冲信号Vwt2按下式进行F/V变换,并输出模拟电压信号Vratt Kuf3 =u X(C^SAXlO-nF)XM3Xf1 0.15X hx Hz 其中,为信号Vtjut2的频率,单位为Hz ;V0Ut3为F/V变换输出的电压,单位为V ;R3为F/V变换电路的可调输入电阻,单位为Ω K1为F/V变换电路的定时电容,单位为F ; 步骤4 :对F/V变换后的模拟电压信号Vwt3进行模数转换后转化为数字量; 步骤5 :将步骤4得到的数字量转化为电压值Vwt4 ; 步骤6 :将电压值Vwt4按下式进行V/F转换,得到转速数字脉冲信号的频率f15FXHz VoutJ...

【专利技术属性】
技术研发人员:严卫生高剑张福斌崔荣鑫陈伟王银涛张立川彭星光
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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