[實用新型]一種機電伺服系統

有效

• 申請號: 201420676255.5
• 申請日: 2014-11-07
• 公開（公告）號: CN204197276U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 鄭繼貴;鄭再平;黃玉平;高建華;李建明;王春明
• 申請（專利權）人: 北京精密機電控制設備研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: B64C13/50
• 分類號: B64C13/50
• 代理公司: 北京驥馳知識產權代理有限公司 11422
• 代理人: 唐曉峰

技術領域

本實用新型涉及機電技術領域，特別是指一種機電伺服系統。

背景技術

機電伺服機構是飛行器控制系統的執行機構，通過接收控制系統的指令，產生直線或者是旋轉運動，推動飛行器的舵面產生操縱力矩，實現飛行器的推力矢量控制。機電伺服系統具有結構簡單、動態特性好、裝配維護性好的特點，在舵面操縱控制領域得到廣泛的應用。

但是，現有的液壓伺服系統存在漏油和結構適應性差，難于維護等諸多問題。且現有的機電伺服系統結構復雜、安裝空間狹小、重量大可靠性不夠高，以及其中驅動控制多采用“一拖一”方案，不利于系統小型化和輕量化，很難滿足伺服系統的安裝和動態特性要求。因此，急需一種能夠滿足狹小安裝空間舵面操縱的安裝和動態特性要求的伺服系統。

實用新型內容

為了解決現有機電伺服系統結構復雜、安裝空間狹小、重量大，驅動控制只能一拖一，不利于系統小型化和輕量化的問題，本實用新型提供一種機電伺服系統，本實用新型提供的機電伺服系統采用1臺控制驅動器控制3臺機電伺服作動器，具有高度集成性，解決了現有技術存在的上述問題。

本實用新型提供的一種機電伺服系統，包括一臺控制驅動器和三臺機電伺服作動器；所述控制驅動器的輸入端通過RS422總線與當前機電伺服系統的上位機控制系統連接，輸出端和所述三臺機電伺服作動器分別連接；所述控制驅動器用于接收當前機電伺服系統的上位機控制系統發來的控制指令，采集各機電伺服動作器的直線運動位移信號以及各機電伺服動作器的伺服電機的相電流、伺服電機轉動角位置，實現對所述三臺機電伺服作動器的閉環控制。

其中，每個所述機電伺服作動器包括伺服電機、滾珠絲杠、導向機構、線位移傳感器、旋轉變壓器、殼體、螺栓組件、支耳組件、限擺機構；所述伺服電機的一邊軸端與所述滾珠絲杠連接，另一邊軸端安裝有所述旋轉變壓器；所述支耳組件、限擺機構均安裝于所述旋轉變壓器的外側，且所述限擺機構和支耳組件在機電伺服作動器的徑向上對齊；所述導向機構具有一圓柱形導向槽，所述滾珠絲杠的一側軸設置于所述導向機構的導向槽內，在所述伺服電機旋轉時，所述滾珠絲杠在所述導向機構的導向槽內運動；所述螺栓組件安裝于所述導向機構的外側軸端；所述線位移傳感器與所述滾珠絲杠固定連接；所述伺服電機、滾珠絲杠、導向機構、線位移傳感器、旋轉變壓器、螺栓組件、支耳組件均設置于所述殼體內；所述控制驅動器通過所述旋轉變壓器采集所述伺服電機的轉動角位置，并通過所述線位移傳感器采集所述機電伺服作動器的直線運動位移信號。

其中，所述滾珠絲杠為單螺母固定式內循環滾珠絲杠，且通過增大鋼球直徑預緊。

其中，所述線位移傳感器采用直線、雙聯、接觸式、帶中心抽頭的合成膜電位計；所述電位計的電刷組件固定于所述滾珠絲杠的螺母上，兩個電阻板片安裝在所述殼體的兩側。

其中，所述伺服電機和滾珠絲杠之間通過小余量過盈配合方式平鍵直連。

其中，所述限擺機構為關節軸承限擺裝置，包括小支耳；所述限擺機構的小支耳和所述支耳組件的大支耳平行設置。

其中，所述控制驅動器包括通訊模塊和三個電機控制驅動模塊，每個所述電機控制驅動模塊的輸入端與所述通訊模塊連接，輸出端與一臺機電伺服動作器連接；所述通訊模塊通過RS422總線實現與當前機電伺服系統的上位機控制系統的通訊連接，并通過CAN總線實現與所述電機控制驅動模塊的數據交換；每個所述電機控制驅動模塊用于在當前機電伺服系統的上位機控制系統的控制下，采集與自身連接的機電伺服動作器的伺服電機的相電流、轉動角位置以及機電伺服作動器的直線運動位移信號，通過SVPWM空間矢量控制方法得到6路PWM控制信號，并將所述6路PWM控制信號輸出至與自身連接的機電伺服動作器，以實現對該機電伺服動作器的位置以及伺服電機的電流、速度的閉環控制。