【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种数字电动舵机装置和控制方法，尤其是飞行器用的无刷直流电动舵机。
技术介绍
电动舵机是一种高精度的位置伺服系统，舵机工作原理是接受主控计算机给出的舵面偏角给定信号，舵机控制系统将舵面偏角给定信号和舵面偏角反馈信号经过信号处理和调节后最终通过输出指令来操纵舵面的偏转，从而改变飞行器的飞行姿势或飞行轨迹，最终确保飞行器在空中按照预定轨迹飞行。电动舵机属于飞行器的前端执行部件，在高速飞行的过程中要直接承受空气摩擦和阻力，工作环境恶劣，在需要承受大负载、高低温、强振动等苛刻条件的前提下还要保证偏转精度和响应速度，这对核心控制算法的要求就提高了。近年来，随着大功率电力电子技术和稀土永磁电机技术的快速发展，电动舵机技术发展迅速，成效显著，在小功率范围内正在一步步取代传统的液压舵机和气动舵机。公开号为CN102854814A的专利技术专利《一种数字舵机控制器》就提出了一种基于DSP模块的数字电动舵机方案，但是它只提出了系统的整体结构方案，对于系统的各个功能模块和具体控制方法没有详细给出。发表于《电工技术学报》的文章《一种永磁无刷直流电动舵机四象限控制》提供了一...
【技术保护点】
一种基于位置环换向的电动舵机装置，包括信号调理电路、DSP、数字隔离电路、驱动电路、主功率电路、无刷直流电机、传动齿轮组、舵面、电流传感器、位置传感器和通信电路，其特征在于：舵面偏角给定信号以模拟信号的形式送入，信号调理电路将其进行电压变换、滤波、限幅处理后经AD转换送入控制器DSP，DSP输出6路数字控制信号，经数字隔离后送给驱动电路转换成功率控制信号，功率控制信号通过控制主功率电路，从而控制无刷直流电动机工作，无刷直流电机通过传动齿轮组带动舵面偏转以跟随舵面偏角给定信号；无刷直流电机的母线电流经电流传感器采样反馈至DSP，实现电流环闭环控制；与传动齿轮组相连的角度传感器...
【技术特征摘要】
1.一种基于位置环换向的电动舵机装置，包括信号调理电路、DSP、数字隔离电路、驱动电路、主功率电路、无刷直流电机、传动齿轮组、舵面、电流传感器、位置传感器和通信电路，其特征在于:舵面偏角给定信号以模拟信号的形式送入，信号调理电路将其进行电压变换、滤波、限幅处理后经AD转换送入控制器DSP，DSP输出6路数字控制信号，经数字隔离后送给驱动电路转换成功率控制信号，功率控制信号通过控制主功率电路，从而控制无刷直流电动机工作，无刷直流电机通过传动齿轮组带动舵面偏转以跟随舵面偏角给定信号；无刷直流电机的母线电流经电流传感器采样反馈至DSP，实现电流环闭环控制；与传动齿轮组相连的角度传感器实时反馈舵面当前偏角，传给DSP，形成转速闭环；舵面当前偏角经通信电路传给上位机进行实时监测。2.一种利用权利要求1所述装置的控制方法，其特征在于包括下述步骤: 第一步:将舵面偏角模拟给定信号送给控制板，信号调理电路对其进行前期处理，包括电压变换、滤波和限幅； 第二步:将经过前期处理的舵面偏角模拟给定信号通过AD采样送入控制器DSP为舵面偏角数字给定信号； 第三步:将速度环计数变量清零，用DSP读取角度传感器信号作为舵面偏角数字反馈信号，用舵面偏角数字给定信号减去舵面偏角数字反馈信号求出位置偏差； 第四步:进行位置环PID调节，根据位置偏差 算出位置调节输出量，并...
【专利技术属性】
技术研发人员：李兵强，李志，林辉，戴志勇，孙欣欣，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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