CN104859860A - 一种用于无人机动力装置自动控制的电子调速器 - Google Patents

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邓钊
吴了泥
林辉
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Abstract

一种用于无人机动力装置自动控制的电子调速器，涉及电子调速器。提供可将电机转速控制在目标转速，响应快且运行稳定的一种用于无人机动力装置自动控制的电子调速器。设有电源、微处理器、驱动电路、无刷电机、转速传感器；微处理器的输入端口外接飞行控制器的脉冲信号输出端，微处理器的目标转速输出端接驱动电路的输入端，驱动电路的驱动电源输出端接无刷电机，转速传感器检测无刷电机的转速信号，转速传感器的转速信号输出端接微处理器的电机转速信号输入端，电源与微处理器和驱动电路电连接。微处理器设有参数设置口。

Description

一种用于无人机动力装置自动控制的电子调速器
技术领域
本发明涉及电子调速器技术领域，尤其是涉及一种用于无人机动力装置自动控制的电子调速器。
背景技术
无人驾驶飞机是一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的不载人飞机，与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点，国内对无人机的研发空前重视，行业爆发出前所未有的发展速度。
随着当今微电子技术的迅速发展,作为无人机动力装置的电机、电子调速器、电池这三者都有了划时代的进步。无人机动力装置的性能直接影响着飞机的飞行性能。通过遥控或自身程序对无刷电子调速器的控制来驱动电机完成各种指令，达到调整飞机飞行姿态。电子调速器作为动力装置的核心部件起到至关重要的作用。
目前，市场上的电子调速器接收来自接收机的操纵信号(一般为遥控器第三通道上动力操纵杆信号)，再将此脉冲信号解调，根据脉冲宽度的不同输出对应的PWM信号，该信号经驱动管放大后，并通过驱动电路将操纵信号转变为驱动电流输出，最终驱动电动机工作。受控于遥控器动力操纵杆的控制，PWM信号的改变即可控制电机转速。
但是，要实现对无人机动力装置转速的自动控制，就要设计一种新的电子调速器，对电机转速进行带负反馈的精确控制。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供可将电机转速控制在目标转速，响应快且运行稳定的一种用于无人机动力装置自动控制的电子调速器。
本发明设有电源、微处理器、驱动电路、无刷电机、转速传感器；
微处理器的输入端口外接飞行控制器的脉冲信号输出端，微处理器的目标转速输出端接驱动电路的输入端，驱动电路的驱动电源输出端接无刷电机，转速传感器检测无刷电机的转速信号，转速传感器的转速信号输出端接微处理器的电机转速信号输入端，电源与微处理器和驱动电路电连接。
微处理器设有参数设置口。
飞行控制器根据飞行指令产生一个与电机目标转速相对应的脉冲信号，电子调速器接收来自飞行控制器的脉冲信号，并解算出目标转速；转速传感器检测无刷电机任意两根电源线上电压变化,然后输出转速信号，此转速信号为频率与电机转速成比例的脉冲信号，再根据电机级数计算出实际转数；最后将目标转速和实际转速相减得出转速偏差量，该偏差量经PID调节器运算放大后转化成PWM(Pulse-Width Modulation,脉宽调制)电流控制方式，向电机输出驱动电流，使电机转速快速趋向目标转速。
附图说明
图1为本发明实施例的结构组成框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
如图1所示，本发明本发明设有电源2、微处理器3、驱动电路4、无刷电机5、转速传感器7。微处理器3的输入端口外接飞行控制器1的脉冲信号输出端，微处理器3的目标转速输出端接驱动电路4的输入端，驱动电路4的驱动电源输出端接无刷电机5，转速传感器7检测无刷电机5的转速信号，转速传感器7的转速信号输出端接微处理器3的电机转速信号输入端，电源2与微处理器3和驱动电路4电连接。
微处理器3设有参数设置口。
本发明的工作原理如下：
1)飞行控制器(飞控)根据飞行指令产生一个与电机目标转速相对应的脉冲信号，电子调速器接收来自飞控的脉冲信号，并解算出目标转速；
2)转速传感器7检测无刷电机5任意两根电源线上电压变化,然后输出转速信号，此转速信号为频率与电机转速成比例的脉冲信号，最后再根据电机级数计算出实际转数；
3)最后将目标转速和实际转速相减得出转速偏差量(如果电机实际转速大于目标转速，偏差为“负”，电子调速器将输出“负向”控制，通过驱动电路减小驱动电流，电机转速随之降低；如果电机实际转速小于目标转速，偏差为“正”，电子调速器将输出“正向”控制，通过驱动电路增大驱动电流，电机转速随之升高)，该偏差量经微处理器的PID调节器和驱动电路4运算放大后转化成PWM(Pulse-Width Modulation,脉宽调制)电流控制方式，向无刷电机5输出驱动电流，使电机转速快速趋向目标转速。

Claims (2)

1.一种用于无人机动力装置自动控制的电子调速器，其特征在于设有电源、微处理器、驱动电路、无刷电机、转速传感器；
微处理器的输入端口外接飞行控制器的脉冲信号输出端，微处理器的目标转速输出端接驱动电路的输入端，驱动电路的驱动电源输出端接无刷电机，转速传感器检测无刷电机的转速信号，转速传感器的转速信号输出端接微处理器的电机转速信号输入端，电源与微处理器和驱动电路电连接。
2.如权利要求1所述一种用于无人机动力装置自动控制的电子调速器，其特征在于所述微处理器设有参数设置口。
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