一种舵机控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种舵机控制器，包括：接收第一控制信号和第二控制信号，接收并处理霍尔信号，采用C语言算法计算所述第一控制信号和第二控制信号的电压差值得到PWM信号的DSP模块和电机驱动模块。首先，本实用新型专利技术利用C语言的灵活性，更容易实现舵机控制器的升级；其次，舵机控制系统仅由DSP模块和电机驱动模块组成，没有连接关系复杂的外围电路，增强了系统的稳定性和可靠性；再次，DSP模块中的DSP芯片本身具有实时处理控制信号的功能。因此，本实用新型专利技术公开的舵机控制器可实现基于DSP的电路简洁、实时处理、控制算法更优的优点来完成对舵机的伺服控制。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及数字式电动伺服控制领域，更具体地说，涉及一种舵机控制器。
技术介绍
随着永磁新材料的出现、电力电子技术的不断进步，稀土无刷直流电机得到了快速的发展，它具有使用寿命长、体积小、质量轻等很多优点，它将渐渐成为电动舵机的主流，特别适合于对飞行时间、性能、体积等要求特殊的无人机舵机领域。但是，目前无刷直流电机常采用FPGA或者是单片机作为主控芯片，基于FPGA的舵机控制系统中的每个模块功能的实现都是基于相应的软件程序，由于FPGA是基于硬件描述语言工作的，每个模块对应程序中的一个时钟，这样算法实现上较为复杂，使得软件开发周期长，调试难度大，功耗也较大。同时，硬件描述语言是一种较为复杂的语言，控制结构不·灵活，不简洁，适应性差，这样舵机控制系统在软件开发和升级方面有一定困难，阻碍了系统性能的进一步提高。同时，FPGA作为主控芯片控制无刷直流电机的控制器包括的外围电路有低压差电压调节电路、数字通讯电路、信号调理电路及A/D转换电路以及电机驱动电路等较多电路，外围电路结构和连接关系复杂，对系统的稳定性和可靠性有较大影响。并且，由于单片机本身的工作效率较低，因此在算法实现上速度较慢，无法满足舵机控制系统高速实时的控制要求。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种舵机控制器，以实现基于DSP的电路简洁、实时处理、控制算法更优的优点来完成对舵机的伺服控制。一种舵机控制器，包括接收第一控制信号和第二控制信号，接收并处理霍尔信号，采用C语言算法计算所述第一控制信号和第二控制信号的电压差值得到PWM信号的DSP模块，所述第一控制信号控制舵机旋转，所述第二控制信号控制所述舵机的旋转位置；与所述DSP模块相连、接收所述PWM信号和处理后的霍尔信号，依据所述霍尔信号驱动舵机旋转到与所述PWM信号相对应的位置的电机驱动模块。优选地,所述DSP模块具体包括接收所述第一控制信号的第一通信接口模块；接收所述第二控制信号的第二通信接口模块；用于接收并处理所述霍尔信号的霍尔信号处理模块；与所述第一通信接口模块、所述第二通信接口模块和所述霍尔信号处理模块相连、采用C语言算法计算所述第一控制信号和第二控制信号的电压差值得到PWM信号的PWM发生器。优选地，所述舵机控制器还包括分别与上位机和所述第一通信接口模块相连、接收所述第一控制信号并调理所述第一控制信号的电压值至满足预设要求并传输的第一信号调理模块。优选地，所述舵机控制器还包括分别与舵机电位器和所述第二通信接口模块相连、接收所述第二控制信号并调理所述第二控制信号的电压值至满足预设要求并传输的第二信号调理模块。优选地，所述第一通信接口模块具体为接收所述经调理得到的第一控制信号，并将其转换为数字控制信号的第一 A/D采样端口。优选地，所述第二通信接口模块具体为接收所述经调理得到的第二控制信号，并将其转换为数字控制信号的第二 A/D采样端口。优选地，所述第一通信接口模块具体为接收上位机发送的第一控制信号的第一数字通信接口模块。优选地，所述第二通信接口模块具体为接收舵机电位器发送的第二控制信号的第二数字通信接口模块。优选地，所述舵机控制器还包括与上位机相连、接收所述第一控制信号，并对所述第一控制信号中的高频噪声信号进行低通滤波，并将其传输至所述DSP模块的第一信号滤波模块。优选地，所述舵机控制器还包括与舵机电位器相连、接收所述第二控制信号，并对所述第二控制信号中的高频噪声信号进行低通滤波，并将其传输至所述DSP模块的第二信号滤波模块。优选地，所述舵机控制器还包括分别与所述DSP模块和电机驱动模块相连的信号隔离模块，所述信号隔离模块用于隔离所述电机驱动模块产生的电磁干扰，保证所述DSP模块正常工作、接收所述DSP模块正常工作输出的PWM信号并发送给所述电机驱动模块。优选地，所述电机驱动模块进一步包括放大所述PWM信号的自举电路。优选地,所述电机驱动模块具体包括依据所述霍尔信号控制三相桥电路换相、驱动三相桥电路通电的驱动模块；与所述驱动模块相连、输出所述PWM信号使所述舵机旋转到与所述PWM信号相对应位置的三相桥电路。从上述的技术方案可以看出，本技术提供了一种舵机控制器，包括采用C语言算法计算所述第一控制信号和第二控制信号的电压差值得到PWM信号的DSP模块，C语言是一种程序设计结构化的语言，它的运算符种类和数据结构类型丰富，控制结构和书写较为灵活，因此专业人士可以通过不断地改进控制算法来提高舵机控制系统的系统性能，这种改进只涉及软件，不更改或很少更改硬件，因而更容易实现舵机控制器的升级。同时，所述舵机控制系统仅由DSP模块和电机驱动模块组成，没有连接关系复杂的外围电路，而DSP模块虽有外围电路，但数量也很少，连接关系也简单，因此增强了系统的稳定性和可靠性。并且，DSP模块中的DSP芯片本身具有实时处理控制信号的功能，工作效率是单片机的十倍，这样使得舵机在算法实现上速度加快，满足舵机控制系统高速实时的控制要求。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本技术实施例公开的一种舵机控制器的结构框图；图2为本技术另一实施例公开的一种舵机控制器的结构框图；图3为本技术另一实施例公开的一种舵机控制器的结构框图；图4为本技术另一实施例公开的一种舵机控制器的结构框图；图5为本技术另一实施例公开的一种舵机控制器的结构框图；图6为本技术另一实施例公开的一种舵机控制器的结构框图；图7为本技术另一实施例公开的一种舵机控制器的结构框图；图8为本技术另一实施例公开的一种舵机控制器的结构框图；图9为本技术另一实施例公开的一种舵机控制器的结构框图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通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，都属于本技术保护的范围。本技术实施例公开了一种舵机控制器，以实现基于DSP的电路简洁、实时处理、控制算法更优的优点来完成对舵机的伺服控制。一种舵机控制器，如图I所示，包括接收第一控制信号和第二控制信号，接收并处理霍尔信号，采用C语言算法计算第一控制信号和第二控制信号的电压差值得到PWM信号的DSP模块101 ；所述第一控制信号是与DSP模块相连的上位机发送的，用来控制舵机旋转，所述第二控制信号是与DSP模块相连的舵机电位器发送的，用来控制所述舵机的旋转位置；与DSP模块101相连、接收PWM信号和处理后的霍尔信号，依据霍尔信号驱动舵机旋转到与PWM信号相对应的位置的电机驱动模块102。从上述实施例可以看出，本技术提供了一种舵机控制器，它包括采用C语言算法计算所述第一控制信号和第二控制信号的电压差值得到PWM信号的DSP模块101，C语言是一种程序设计结构化的语言，它的运算符种类和数据结构类型丰富，控制结构和书写较为灵活本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种舵机控制器，其特征在于，包括：接收第一控制信号和第二控制信号，接收并处理霍尔信号，采用C语言算法计算所述第一控制信号和第二控制信号的电压差值得到PWM信号的DSP模块，所述第一控制信号控制舵机旋转，所述第二控制信号控制所述舵机的旋转位置；与所述DSP模块相连、接收所述PWM信号和处理后的霍尔信号，依据所述霍尔信号驱动舵机旋转到与所述PWM信号相对应的位置的电机驱动模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴贵成，杨德良，朱振娟，龙超，张靖，彭继斌，
申请(专利权)人：中国航天科技集团公司烽火机械厂，
类型：实用新型
国别省市：