[發明專利]一種基于CAN總線的智能舵機驅動器及其控制方法

無效

• 申請號: 201410063312.7
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN103823442A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 何清華;羅笑林;張大慶;鄧宇;何松泉;朱銳力
• 申請（專利權）人: 山河智能裝備股份有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 黃美成

技術領域

本發明涉及一種基于CAN總線的智能舵機驅動器及其控制方法

背景技術

在工程機械、農業機械、遙控設備上，舵機通常用來作為執行器來執行預定的動作，而執行這類動作則需要舵機驅動器進行驅動。

常規的驅動器只有舵機驅動功能，位置反饋等信息都是反饋到上位機或主控制器上的，加重了上位機或主控制器運算工作量；每個驅動器都只能依靠上位機或主控制器進行直接控制，不能與相鄰的驅動器進行信息交互，無法實現CAN總線的網絡控制；常規驅動器不具備對電壓、電流、溫度的采樣，上位機或主控制器無法了解到驅動器的工作狀態。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供基于CAN總線的智能舵機驅動器及其控制方法，從而提升設備的執行的精度、效率，并且提供基于CAN總線組網方案。

一種基于CAN總線的智能舵機驅動器，包括CAN收發器、控制器、驅動器、采樣模塊及傳感器模塊，所述采樣模塊、傳感器模塊及CAN收發器均與控制器相連，所述采樣模塊的輸入端與驅動器相連采集驅動器的電流、電壓及溫度，所述采樣模塊的輸出端與控制器的輸入端相連，所述傳感器模塊用于采集舵機中的角度與位置，所述控制器通過CAN收發器與上位機相連，所述控制器的控制端與驅動器的輸入端相連，通過驅動器驅動舵機工作。

所述傳感器模塊包括角度傳感器與位置傳感器。

所述采樣模塊包括溫度采樣芯片、電壓采樣芯片及電流采樣芯片。

一種基于CAN總線的智能舵機驅動器的控制方法，在設有多個舵機的設備上，采用所述的基于CAN總線的智能舵機驅動器，每個舵機分別與一個智能舵機驅動器相連，上位機依據實時采集的每個舵機的工作狀態，發送控制指令經控制器輸送至智能舵機驅動器，依據力的平衡原理，智能舵機驅動器驅動舵機的工作狀態，使得安裝有多個舵機的設備保持在平衡狀態；同時，控制器通過CAN收發器上傳智能驅動器的工作狀態數據；

所述舵機的工作狀態數據包括舵機的角度與位置。

所述智能驅動器的工作狀態數據包括驅動器的輸出電流、輸出電壓及溫度。

當上位機無法發出控制指令時，控制器利用CAN收發器從CAN總線獲取的其他控制器控制的舵機狀態，發出控制指令調整本舵機進行復位，使舵機進入到之前由操作人員設定的穩定的狀態確保設備與人員的安全；

當上位機獲得某個舵機的故障信號時，智能舵機驅動器多次嘗試也無法對其狀態進行改變的時候，上位機根據每個舵機的傳感器模塊采集的數據調整其他非故障舵機系統的狀態，通過智能驅動器驅動舵機，依據力的平衡原理，使設備進入到穩定狀態，確保設備的穩定與安全。

有益效果

本發明提供了一種基于CAN總線的智能舵機驅動器及其控制方法，包括CAN收發器、控制器、驅動器、采樣模塊及傳感器模塊，所述采樣模塊、傳感器模塊及CAN收發器均與控制器相連，所述采樣模塊的輸入端與驅動器相連，所述采樣模塊的輸出端與控制器的輸入端相連，所述傳感器模塊與舵機相連，所述控制器通過CAN收發器與上位機相連，所述控制器的控制端與驅動器的輸入端相連，通過驅動器驅動舵機工作；該智能舵機驅動器通過采樣模塊實時采集驅動器本身的工作狀態，上傳至上位機，使得上位機能對驅動器進行實時監控；利用該裝置中的控制器對舵機的狀態數據和驅動器的狀態數據進行處理，減輕了上位機的負擔，提高了上位機的穩定性；通過每一個智能舵機驅動器都通過CAN總線進行連接，并且在總線上連接上位機，所有智能舵機驅動器在總線上獲取上位機或主控制器的控制指令，但是當上位機或主控制器出現故障時，無法正常下發控制數據的時候，根據力的平衡原理，按照CAN總線上其他舵機的狀態信息，來調整本智能舵機驅動器的狀態，并且實時將本智能舵機的狀態信息放置在總線上，以實現連動，實現了設備在未知情況下自主判斷實現安全穩定的工作。

附圖說明

圖1為本發明所述的基于CAN總線的智能舵機驅動器的結構示意圖；

圖2為多個智能舵機驅動器的連接示意圖；

圖3為多個智能舵機驅動器的控制過程流程圖；

圖4為實施例中前進舵機發生故障時直升飛機機體舵機力作用示意圖；

圖5為實施例中上位機調整后直升飛機機體舵機力作用示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖和實施例對本發明做進一步的說明。