[發(fā)明專利]一種水下裝備用控制驅(qū)動器、水下裝備及其驅(qū)動方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410436702.4
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN104679009B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆海媛;劉偉奇;李治國;于志遠(yuǎn);傅捷
• 申請（專利權(quán)）人: 北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 范曉毅

1.一種水下裝備用控制驅(qū)動器，其特征在于，包括：控制驅(qū)動器本體、第一電源單元以及第一開關(guān)單元，其中，所述控制驅(qū)動器本體包括至少一個電源板、驅(qū)動板、功率器件以及控制板，其中，所述至少一個電源板用于向所述驅(qū)動板和所述控制板提供電源信號；所述控制板向所述驅(qū)動板提供開關(guān)信號，以控制所述驅(qū)動板向所述功率器件提供驅(qū)動信號；所述第一電源單元和所述功率器件通過所述第一開關(guān)單元電連接，所述控制板通過控制所述第一開關(guān)單元控制所述功率器件輸出驅(qū)動電壓；

所述控制板上集成有模擬通信電路和數(shù)字通信電路；

所述的控制驅(qū)動器還包括：第二電源單元，所述第二電源單元向所述至少一個電源板輸出電源信號，所述至少一個電源板用于將所述第二電源單元的電源信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以向所述驅(qū)動板和所述控制板提供電源信號；

所述第二電源單元與所述第一電源單元通過第二開關(guān)單元電連接，所述第二電源單元用于將所述第一電源單元的電源信號轉(zhuǎn)換并輸出給所述至少一個電源板；所述的控制驅(qū)動器還包括機(jī)柜，所述控制驅(qū)動器本體、第二電源單元以及第一開關(guān)單元設(shè)置在所述機(jī)柜內(nèi)；所述機(jī)柜包括底板以及圍繞所述底板的多個側(cè)板，第二電源單元以及第一開關(guān)單元安裝在所述機(jī)柜的底板上，控制驅(qū)動器本體通過一個殼體固定在所述機(jī)柜的底板上，且所述殼體在對應(yīng)機(jī)柜的底板處設(shè)置有散熱槽；所述機(jī)柜的側(cè)板包括相對的第一側(cè)板和第二側(cè)板，所述第一側(cè)板和第二側(cè)板上分別設(shè)置有散熱裝置；所述第一側(cè)板上的散熱裝置為風(fēng)扇，所述第二側(cè)板上的散熱裝置為散熱孔；

所述第一開關(guān)單元為直流接觸器；

所述第一電源單元為直流蓄電池。

2.一種水下裝備，其特征在于，包括兩個執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中一個執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，另一個執(zhí)行機(jī)構(gòu)為液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)或?yàn)殡妱訄?zhí)行機(jī)構(gòu)；所述水下裝備還包括用于控制所述電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制驅(qū)動器，其中，所述電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制驅(qū)動器為權(quán)利要求1所述的水下裝備用控制驅(qū)動器，其中，所述控制驅(qū)動器的功率器件與所述電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)電連接，向所述電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供驅(qū)動電壓，且所述電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過反饋信號線向所述控制驅(qū)動器傳輸反饋信號；

所述的水下裝備還包括本地監(jiān)控單元，所述本地監(jiān)控單元通過第一通信總線與所述控制驅(qū)動器實(shí)現(xiàn)舵擺角信號以及反饋信號的數(shù)字通信；

所述的水下裝備還包括綜合操縱臺，所述綜合操縱臺通過第二通信總線與所述控制驅(qū)動器實(shí)現(xiàn)舵擺角信號以及反饋信號的模擬通信。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水下裝備，其特征在于，所述第一通信總線為CAN通信總線，且所述CAN總線包括至少一條傳輸線。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水下裝備，其特征在于，所述CAN總線包括三條傳輸線。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水下裝備，其特征在于，所述本地監(jiān)控單元接收控制驅(qū)動器反饋的數(shù)據(jù)信息與所述綜合操縱臺接收控制驅(qū)動器反饋的模擬信息的內(nèi)容相同，包括舵擺角、電機(jī)轉(zhuǎn)速、電機(jī)電流、第一電源單元電壓、驅(qū)動器溫度以及電機(jī)溫度。

6.一種水下裝備的驅(qū)動方法，其特征在于，控制驅(qū)動器控制第一開關(guān)單元導(dǎo)通，控制驅(qū)動器的功率器件向相應(yīng)的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出驅(qū)動電壓，驅(qū)動所述電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行，且所述電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過反饋信號線向所述控制驅(qū)動器傳輸反饋信息；

進(jìn)一步地，控制驅(qū)動器通過數(shù)字通信和模擬通信兩種互為非相似余度的通信方式傳輸信息，以控制向所述電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出驅(qū)動電壓；

所述模擬通信的優(yōu)先級高于所述數(shù)字通信的優(yōu)先級；

所述的控制驅(qū)動器通過數(shù)字通信的通信方式控制所述電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)具體為：

本地監(jiān)控單元向控制驅(qū)動器發(fā)送舵擺角控制指令，且接收控制驅(qū)動器反饋的數(shù)據(jù)信息；

控制驅(qū)動器接收到舵擺角控制指令，向電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出驅(qū)動電壓；

控制驅(qū)動器通過模擬通信的通信方式控制所述電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)具體為：

綜合操縱臺向控制驅(qū)動器發(fā)送舵擺角控制指令以及開關(guān)量模擬指令，且接受控制驅(qū)動器反饋的模擬信息；

控制驅(qū)動器接收到舵擺角控制指令以及開關(guān)量模擬指令，向電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出驅(qū)動電壓。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水下裝備的驅(qū)動方法，其特征在于，本地監(jiān)控單元通過CAN總線向控制驅(qū)動器發(fā)送舵擺角控制指令，且通過CAN總線接收控制驅(qū)動器反饋的數(shù)據(jù)信息。