[發(fā)明專利]一種用于行動(dòng)物體驅(qū)動(dòng)控制的高可靠性冗余控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110352003.1
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113093609B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳禹洲;朱笑慰
• 申請（專利權(quán)）人: 西辭工業(yè)技術(shù)（上海）有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 陸惠中;趙旭

本發(fā)明公開了一種用于行動(dòng)物體驅(qū)動(dòng)控制的高可靠性冗余控制裝置，屬于通信控制領(lǐng)域，其中行動(dòng)物體包括至少一個(gè)動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)，冗余控制裝置包括至少兩個(gè)主控系統(tǒng)以及至少一個(gè)動(dòng)力控制單元，主控系統(tǒng)用于向一個(gè)或者多個(gè)動(dòng)力控制單元發(fā)送控制指令，動(dòng)力控制單元用于根據(jù)接收到的控制指令對單個(gè)動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，以便于調(diào)整行動(dòng)物體的姿態(tài)和/或運(yùn)動(dòng)方向；其中，每個(gè)主控系統(tǒng)分別與全部的動(dòng)力控制單元連接成環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，通過配置更多數(shù)量的主控系統(tǒng)，并使各個(gè)主控系統(tǒng)分別與動(dòng)力控制單元連接成環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，從而大大增加了整體的可靠性和冗余能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于行動(dòng)物體驅(qū)動(dòng)控制的高可靠性冗余控制裝置。

背景技術(shù)

行動(dòng)物體，包括輪式車輛、履帶式車輛、螺旋槳推進(jìn)船舶、噴水推進(jìn)船舶、旋翼機(jī)、螺旋槳飛機(jī)、噴氣式飛機(jī)等各類型的陸海空裝備。行動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)以及姿態(tài)的控制通常是通過調(diào)節(jié)其上所搭載的動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)的。其中，動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)則通常為通過軸輸出動(dòng)力的軸輸出裝置，譬如電機(jī)、內(nèi)燃機(jī)，汽輪機(jī)等，或者是通過噴射工作物質(zhì)輸出動(dòng)力的反推裝置。譬如當(dāng)工作物質(zhì)為氣體時(shí)，反推裝置則為噴氣推進(jìn)裝置；當(dāng)工作物質(zhì)為液體，例如水時(shí)，反推裝置則為噴水推進(jìn)裝置。

對于行動(dòng)物體上搭載的動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制的可靠性，是保證行動(dòng)物體正常穩(wěn)定工作的前提。現(xiàn)有技術(shù)中，行動(dòng)物體上搭載的每個(gè)動(dòng)力執(zhí)行結(jié)構(gòu)都配置有用于獨(dú)立對其進(jìn)行控制的動(dòng)力控制單元，動(dòng)力控制單元再接收主控系統(tǒng)的集中控制。工作時(shí)，通過主控系統(tǒng)分別向各個(gè)動(dòng)力控制單元發(fā)送控制指令，再由各個(gè)動(dòng)力控制單元根據(jù)其所接收到的控制指令，獨(dú)立地對各自所連接的動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，從而聯(lián)合地實(shí)現(xiàn)對行動(dòng)物體姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)方向的調(diào)整。

但是，現(xiàn)有技術(shù)中，主控系統(tǒng)都是通過單獨(dú)的通信鏈路與各個(gè)動(dòng)力控制單元實(shí)現(xiàn)通信，因此，當(dāng)任意的通信鏈路發(fā)生故障導(dǎo)致通信中斷時(shí)，該通信鏈路所連接的動(dòng)力控制單元?jiǎng)t無法再繼續(xù)接收控制指令，從而使與其連接的動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)不受控，從而影響行動(dòng)物體的正常工作，使得控制過程的可靠性不高。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的搭載有動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行動(dòng)物體，其驅(qū)動(dòng)控制的可靠性低，用于控制操作的通信鏈路出現(xiàn)故障后容易導(dǎo)致控制失效的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于行動(dòng)物體驅(qū)動(dòng)控制的高可靠性冗余控制裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一方面，本發(fā)明提供一種用于行動(dòng)物體驅(qū)動(dòng)控制的高可靠性冗余控制裝置，所述行動(dòng)物體包括至少一個(gè)動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括至少兩個(gè)主控系統(tǒng)以及至少一個(gè)動(dòng)力控制單元，所述主控系統(tǒng)用于向一個(gè)或者多個(gè)所述動(dòng)力控制單元發(fā)送控制指令，所述動(dòng)力控制單元用于根據(jù)接收到的所述控制指令對單個(gè)所述動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，以便于調(diào)整所述行動(dòng)物體的姿態(tài)和/或運(yùn)動(dòng)方向；其中，每個(gè)所述主控系統(tǒng)分別與全部的所述動(dòng)力控制單元連接成環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)為通過軸輸出動(dòng)力的軸輸出裝置或者通過噴射工作物質(zhì)輸出動(dòng)力的反推裝置。

優(yōu)選的，所述軸輸出裝置為電動(dòng)機(jī)或者內(nèi)燃機(jī)。

優(yōu)選的，反推裝置為噴氣推進(jìn)裝置或者噴水推進(jìn)裝置。

優(yōu)選的，每個(gè)所述主控系統(tǒng)以及全部的所述動(dòng)力控制單元通過通信鏈路串接成環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述通信鏈路包括單條或者多條通信介質(zhì)。

優(yōu)選的，所述環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)通過支持環(huán)形冗余網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議實(shí)現(xiàn)。

另一方面，本發(fā)明還提供一種車輛，包括底盤、車輪和動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)，還包括如上所述的冗余控制裝置，其中，所述動(dòng)力控制單元的數(shù)量與所述動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)的數(shù)量相同且一一對應(yīng)地連接。

優(yōu)選的，所述動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電機(jī)，所述電機(jī)為輪邊電機(jī)或者輪轂電機(jī)。