[實用新型]一種水下滑翔機用低功耗控制系統

有效

• 申請號: 200920248932.2
• 申請日: 2009-11-27
• 公開（公告）號: CN201532580U
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 劉崇杰;俞建成;公丕亮;陳琦
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G05B19/04;G05D1/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 李曉光

1.一種水下滑翔機用低功耗控制系統，其特征在于：具有嵌入式控制裝置(1)、通信定位裝置(2)、數據采集裝置(3)、能源管理裝置(4)以及伺服控制裝置(6)，以嵌入式控制裝置(1)為控制核心，經由串口總線與數據采集裝置(3)以及通信定位裝置(2)進行數據通信交互；嵌入式控制裝置(1)的控制輸出端接有伺服控制裝置(6)；嵌入式控制裝置(1)經IO接口(21)連接能源管理裝置(4)。

2.按權利要求1所述的水下滑翔機用低功耗控制系統，其特征在于：所述嵌入式控制裝置(1)包括核心處理模塊(17)、串口擴展模塊(18)、AD擴展模塊(19)、DA擴展模塊(20)、IO接口以及極低功耗的多功能日歷模塊(22)、SRAM(23)、FLASH(24)和SD存儲卡(25)；核心處理模塊(17)通過SPI總線接口連接串口擴展模塊(18)，再經由串口總線連接數據采集裝置(3)和通信定位裝置(2)；核心處理模塊(17)通過SPI總線接口經由AD擴展模塊(19)連接接數據采集裝置(3)；核心處理模塊(17)通過I2C總線經由DA擴展模塊(20)與伺服控制裝置(6)相連；核心處理模塊(17)經IO接口(21)與能源管理裝置(4)相連，核心處理模塊(17)通過第一串口(26)與第二串口(27)連接通信定位裝置(2)；核心處理模塊(17)由極低功耗的多功能日歷模塊(22)提供時間信息，通過SRAM(23)、FLASH(24)以及SD存儲卡(25)存儲數據和嵌入式控制程序。

3.按權利要求1所述的水下滑翔機用低功耗控制系統，其特征在于：所述能源管理裝置(4)包括電源變換模塊(28)和電源控制模塊(29)，其中電源控制模塊(29)通過電源變換模塊(28)與嵌入式控制裝置(1)的IO接口(21)相連，電源控制模塊(29)的輸出端通過光耦繼電器接至滑翔機用低功耗控制系統的工作電源。

4.按權利要求1所述的水下滑翔機用低功耗控制系統，其特征在于：所述通信定位裝置(2)包括衛星通信模塊(7)、無線通信模塊(8)和定位模塊(9)，嵌入式控制裝置(1)的核心處理模塊(17)通過第一串口(26)與第二串口(27)分別連接衛星通信模塊(7)、無線通信模塊(8)，通過定位裝置(9)獲取當前滑翔機載體的絕對物理位置送至核心處理模塊(17)。

5.按權利要求1所述的水下滑翔機用低功耗控制系統，其特征在于：所述數據采集裝置(3)包括位姿采集模塊(10)和傳感器測量模塊(11)，其將采集到的水下滑翔機工作深度、工作電壓、工作電流以及載體內壓通過嵌入式控制裝置(1)的AD擴展模塊(19)送至核心處理模塊(17)。

6.按權利要求1所述的水下滑翔機用低功耗控制系統，其特征在于：所述伺服控制裝置(6)包括浮力調節模塊(16)、俯仰調節模塊(15)以及橫滾調節模塊元(14)，對滑翔機載體姿態的調節即俯仰角度、橫滾角度、航向角度以及實現水下滑翔機上升與下潛。

7.按權利要求1所述的水下滑翔機用低功耗控制系統，其特征在于：還具有應急處理裝置(5)，包括避碰模塊(12)和拋載模塊(13)，避碰模塊(12)將水下滑翔機的系統工作電流、工作電壓、電池剩余容量，漏水狀態、水下滑翔機載體內壓、傳感器狀態、電機工作狀態、避碰狀態、文件系統狀態、速度狀態的各類檢測信號經由嵌入式控制裝置(1)的串口總線和串口擴展模塊(18)與核心處理模塊(17)相連，拋載模塊(13)接收嵌入式控制裝置(1)的輸出信號實施對系統安全狀態監測與應急拋載控制。