CN114400874A - 一种自反馈式射击速度稳定电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自反馈式射击速度稳定电路,它包括射速稳定控制电路、隔离电流采集电路、隔离电压采集电路、IGBT驱动电路、温度采集电路和供电电池,枪械转速通过IGBT驱动电路自动反馈,供电电池给IGBT驱动电路供电,IGBT驱动电路通过温度采集电路与射速稳定控制电路相连,隔离电流采集电路、隔离电压采集电路实时采集供电电池的实时电流和电压,隔离电流采集电路、隔离电压采集电路均与射速稳定控制电路相连;所述的射速稳定控制电路采用单片机GD32F407ZKT6,接收外部I/O开关信号,输出PWM波控制IGBT驱动芯片驱动功率器件组;所述的IGBT驱动电路采用芯片QC962‑8A。本发明结构设计合理,能够稳定射击速度,同时保证了射击速度不受外界温度影响。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种射击速度稳定控制电路,具体涉及一种自反馈式射击速度稳定电路。
背景技术
枪械在射击过程中,由于其负载一直处在高速振荡状态下,导致电机输出的扭矩很不稳定;且大扭矩的峰值电流会将电池电压拉低,造成射速急剧下降的情况。通常状态下,射击过程中的射速是不稳定的,且连续射击过程中,后程射击速度要比刚开始射击时的速度低很多。
而且采用电池供电的射击控制系统,在控制过程中,射击速度受电池的输出功率(驱动功率)影响而产生波动。通常情况下,电池在高温状态下输出能力强,射击速度变高;低温情况下输出能力弱。射击速度降低。而设备需满足-40℃到+60℃的工作温度范围;因此,解决电池受温度影响的问题也是需要重点考虑的。
综上所述,本发明设计了一种自反馈式射击速度稳定电路。
发明内容
针对现有技术上存在的不足,本发明目的是在于提供一种自反馈式射击速度稳定电路,结构设计合理,能够稳定射击速度,同时保证了射击速度不受外界温度影响。
为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:一种自反馈式射击速度稳定电路,包括射速稳定控制电路、隔离电流采集电路、隔离电压采集电路、IGBT驱动电路、温度采集电路和供电电池,枪械转速通过IGBT驱动电路自动反馈,供电电池给IGBT驱动电路供电,IGBT驱动电路通过温度采集电路与射速稳定控制电路相连,隔离电流采集电路、隔离电压采集电路实时采集供电电池的实时电流和电压,隔离电流采集电路、隔离电压采集电路均与射速稳定控制电路相连;所述的射速稳定控制电路采用单片机GD32F407ZKT6,接收外部I/O开关信号,输出PWM波控制IGBT驱动芯片驱动功率器件组;所述的IGBT驱动电路采用芯片QC962-8A。
作为优选,所述的IGBT驱动电路自动反馈,并实时空中枪械转速;将采集到的信息反馈给射速稳定控制电路,利用当前温度变化补偿电池放电能力,利用电流及电压的变化调节驱动PWM补偿电机驱动功率。
作为优选,所述的温度采集电路实时采集IGBT驱动电路的温度,温度采集电路采用芯片QT18B20。
作为优选,所述的射速稳定控制电路用补偿后的控制算法驱动IGBT驱动电路,实现射击过程中的射速稳定。
作为优选,所述的隔离电流采集电路集成在射控器内部,通过控制板将对应模拟量转换为数字量即可采集电机工作电流,可采集0-400A范围内电流,分辨率0.1A。
作为优选,所述的射速稳定控制电路通过分压的模式采集当前电池电压,电压采集电路采用线性隔离设计,可采集0伏到40伏电压,采集精度0.1V。
本发明具有以下有益效果:
1、本发明将电源输出的电流值和电压值加入到控制参数中,进行反馈补偿。成功的解决了射击过程中射速受扭矩振荡而不平稳的问题;
2、本发明采用了温度采集电路,将设备工作的温度环境信息,一并加入到控制参数中,进行补偿反馈。结合电源在该温度情况下的放电能力进行闭环控制;做到射击速度不受外界温度影响。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明;
图1为本发明的原理框图;
图2为本发明的射速稳定控制电路图;
图3为本发明的隔离电压采集电路图;
图4为本发明的IGBT驱动电路图;
图5为本发明的温度采集电路图;
图6为本发明的隔离电流采集电路图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
参照图1-6,本具体实施方式采用以下技术方案:一种自反馈式射击速度稳定电路,包括射速稳定控制电路1、隔离电流采集电路2、隔离电压采集电路3、IGBT驱动电路4、温度采集电路5和供电电池6,枪械转速通过IGBT驱动电路4自动反馈,供电电池6给IGBT驱动电路4供电,IGBT驱动电路4通过温度采集电路5与射速稳定控制电路1相连,隔离电流采集电路2、隔离电压采集电路3实时采集供电电池6的实时电流和电压,隔离电流采集电路2、隔离电压采集电路3均与射速稳定控制电路1相连;所述的射速稳定控制电路1采用单片机GD32F407ZKT6,接收外部I/O开关信号,输出PWM波控制IGBT驱动芯片驱动功率器件组;所述的IGBT驱动电路4采用芯片QC962-8A。
所述的IGBT驱动电路4自动反馈,并实时空中枪械转速;将采集到的信息反馈给射速稳定控制电路1,利用当前温度变化补偿电池放电能力,利用电流及电压的变化调节驱动PWM补偿电机驱动功率。
所述的温度采集电路5实时采集IGBT驱动电路4的温度,温度采集电路5采用芯片QT18B20。
所述的射速稳定控制电路1用补偿后的控制算法驱动IGBT驱动电路4,实现射击过程中的射速稳定。
所述的隔离电流采集电路2集成在射控器内部,通过控制板将对应模拟量转换为数字量即可采集电机工作电流,可采集0-400A范围内电流,分辨率0.1A。
所述的射速稳定控制电路1通过分压的模式采集当前电池电压,电压采集电路采用线性隔离设计,可采集0伏到40伏电压,采集精度0.1V。
本具体实施方式当系统采用电池供电时,在低温情况下存在电池输出能力下降的问题,射控器低频低占空比工作时输出能力相对常温更低,存在电机转速过低或无法启动的情况,因此射控器内部集成有温度采集模块,在检测到射控器处于低温工作环境时通过提高PWM占空比的方式避免以上情况(电池在低温状态下输出能力需满足最低转速要求)。
本具体实施方式的系统使用供电电池的输出结合控制电路的PWM算法,IGBT驱动电路进行枪械射击控制。在控制过程中,射击速度受电池的输出功率(驱动功率)影响而产生波动。而影响驱动功率大概受三个因素影响:1)电池当前的电流/电压;2)当前所处的环境温度,3)控制电路的控制算法。因此,为稳定射击过程中的射击速度,本具体实施方式的系统对当前环境温度,电池的输出电流/电压进行采集;并将采集数据发送给射速稳定控制电路进行闭环补偿控制。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种自反馈式射击速度稳定电路,其特征在于,包括射速稳定控制电路(1)、隔离电流采集电路(2)、隔离电压采集电路(3)、IGBT驱动电路(4)、温度采集电路(5)和供电电池(6),枪械转速通过IGBT驱动电路(4)自动反馈,供电电池(6)给IGBT驱动电路(4)供电,IGBT驱动电路(4)通过温度采集电路(5)与射速稳定控制电路(1)相连,隔离电流采集电路(2)、隔离电压采集电路(3)实时采集供电电池(6)的实时电流和电压,隔离电流采集电路(2)、隔离电压采集电路(3)均与射速稳定控制电路(1)相连;所述的射速稳定控制电路(1)采用单片机GD32F407ZKT6,接收外部I/O开关信号,输出PWM波控制IGBT驱动芯片驱动功率器件组;所述的IGBT驱动电路(4)采用芯片QC962-8A。
2.根据权利要求1所述的一种自反馈式射击速度稳定电路,其特征在于,所述的IGBT驱动电路(4)自动反馈,并实时空中枪械转速;将采集到的信息反馈给射速稳定控制电路(1),利用当前温度变化补偿电池放电能力,利用电流及电压的变化调节驱动PWM补偿电机驱动功率。
3.根据权利要求1所述的一种自反馈式射击速度稳定电路,其特征在于,所述的温度采集电路5实时采集IGBT驱动电路(4)的温度,温度采集电路(5)采用芯片QT18B20。
4.根据权利要求1所述的一种自反馈式射击速度稳定电路,其特征在于,所述的射速稳定控制电路(1)用补偿后的控制算法驱动IGBT驱动电路(4),实现射击过程中的射速稳定。
5.根据权利要求1所述的一种自反馈式射击速度稳定电路,其特征在于,所述的隔离电流采集电路(2)集成在射控器内部,通过控制板将对应模拟量转换为数字量即可采集电机工作电流,采集0-400A范围内电流,分辨率0.1A。
6.根据权利要求1所述的一种自反馈式射击速度稳定电路,其特征在于,所述的射速稳定控制电路(1)通过分压的模式采集当前电池电压,电压采集电路采用线性隔离设计,采集0伏到40伏电压,采集精度0.1V。
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