[發明專利]一種用于無人飛行器智能總線伺服電機的實現方法

無效

• 申請號: 201110422567.4
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102520656A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 李賀春;張旭
• 申請（專利權）人: 新時代集團國防科技研究中心
• 主分類號: G05B19/048
• 分類號: G05B19/048
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于無人飛行器智能總線伺服電機的實現方法，特別是涉及一種無人飛行器由串行總線控制的伺服電機的實現方法。

背景技術

目前國內民用領域出現的無人飛行器，通常使用普通航模用伺服電機，這類航模伺服電機雖然在功率和重量體積上能夠粗略的滿足使用要求，但也存在功能簡單僅為被動輸入控制、可靠性較差、系統布線雜亂等缺點。航模用伺服電機用于商業運作的無人飛行器中，運行可靠性不佳，故障率較高，而且相應的飛行控制器上需要為每一個伺服電機提供一個單獨的接口，控制器上提供的接口數量決定了系統支持伺服電機的數量，一定程度上限制了整個無人飛行器系統功能的擴展和升級，同時導致飛行控制器位置充滿雜亂的布線，往往又對故障的排查和診斷造成障礙，每次由伺服電機引起的故障都往往帶來整機墜毀的嚴重后果，造成財產損失。

發明內容

為了克服現有的民用無人飛行器中安裝的航模用伺服電機僅為被動輸入控制方式，缺乏狀態反饋功能，同時接口形式不便于整機系統進行功能擴展和升級的不足。本發明提供一種由智能總線控制的伺服電機系統，該伺服電機系統由智能總線傳遞的指令驅動，也可以通過總線向上反饋自身的運行狀態。同時所述伺服電機系統與飛行控制器之間通過總線的實現方法實現連接，大大增加了系統配置的靈活性，減少了布線，間接提高了系統可靠性。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：使用基于單片機的控制板對電機實施控制和監測，并為該控制板提供智能總線接口，為所有控制和監測功能提供相應的總線控制指令。伺服電機安裝有電流傳感器、電壓傳感器、溫度傳感器、轉速位置傳感器，可以提供伺服電機的工作溫度、負載力矩、工作電流電壓、轉速和位置等信息，由每個伺服電機配置的基于單片機的控制板提供各傳感器輸出數據的AD轉換和采集以及總線數據接口功能。

本發明的有益效果是：可以向無人飛行器的飛行控制器上傳伺服電機的工作狀態信息，提供系統監測功能，伺服電機的數量和應用可以靈活配置，增強系統可擴展性，同時配線簡明，可靠性提高。

本發明的另一個目的在于，提出了一種基于智能總線的無人飛行器伺服電機系統實現方法，依次包括以下步驟：

(1)伺服電機系統安裝有電流傳感器、電壓傳感器、溫度傳感器、轉速位置傳感器，可以提供伺服電機的工作溫度、負載力矩、工作電流電壓、轉速和位置等信息，由每個伺服電機系統配置的基于單片機的控制板提供各傳感器輸出數據的AD轉換和采集以及總線數據接口功能。

(2)將伺服電機系統接入無人飛行器智能總線，系統初始上電，飛行控制器向總線廣播問詢報文。

(3)伺服電機系統接收到問詢報文后將本伺服電機系統的訪問地址和設備屬性信息編制成回復報文發給飛行控制器。

(4)飛行控制器收到所有連接在總線上的伺服電機系統的回復報文，生成總線設備地址列表。

(5)各伺服電機系統由飛行控制器發送的訪問指令驅動，伺服電機的控制板接收到針對該伺服電機系統地址的訪問指令，對指令進行解析，控制伺服電機按照指令運作，并根據訪問指令中的數據請求信息將伺服電機的狀態監測信息從總線接口回復給飛行控制器。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

圖1是本發明應用的系統架構和傳統的伺服電機應用系統架構的區別示意圖。

圖2是本發明的原理示意圖

圖3是本發明的控制板單片機和通訊接口電路原理圖

圖4是本發明的控制板外圍傳感器數據接口和電機驅動電路

圖5是本發明的一個實施例示意圖

具體實施方式