CN203241806U

CN203241806U - 基于1553b高速总线的伺服控制器

Info

Publication number: CN203241806U
Application number: CN 201320260717
Authority: CN
Inventors: 汪涛; 周双彦; 王洪生; 李家君; 张建平; 张袆; 郭常广
Original assignee: Hubei Sanjiang Aerospace Hongfeng Control Co Ltd
Current assignee: Hubei Sanjiang Aerospace Hongfeng Control Co Ltd
Priority date: 2013-05-14
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2023-05-14

Abstract

本实用新型公开了一种基于1553B高速总线的伺服控制器，包括，数字控制器、1553B高速总线接口电路、复杂可编程逻辑器件CPLD、LVDT信号调节器、A/D接口电路、缓冲驱动电路、电源及管理电路集成在伺服控制器壳体内部。本实用新型采用数字伺服控制的设计思想，伺服控制器具有集成度高、控制算法灵活的显著特点，通过1553B高速总线、数字伺服控制器具备体积小、重量轻、通讯速度高、抗干扰能力强等性能特点，适用于高速飞行器。

Description

基于1553B高速总线的伺服控制器

技术领域

本实用新型涉及一种1553B高速总线伺服控制器，属于伺服控制领域。

背景技术

伺服控制器是伺服控制系统的控制部分，它与功率放大器、执行机构（作动器）一起构成伺服控制系统。伺服控制系统在控制指令的控制下，经功率放大器驱动，带动执行机构按控制指令运转。

某飞行器用伺服机构要求通过1553B总线与综合控制机通讯、通讯速度要求4Mbit/s、位置敏感为直线传感器，查询国家知识产权专利网，目前还没有与之相应的伺服机构。本伺服控制器的应用，解决了伺服控制器与飞行器综合控制器之间通过1553B总线进行高速通讯的问题，同时通过LVDT信号调节器，实现了直线位置敏感，获得了满足要求的精度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于1553B高速总线的伺服控制器，该控制器具有通讯速度高、集成度高、控制算法灵活的显著特点，通过优化的LVDT信号调节器的设计，伺服控制器具备了对直线位置的敏感，获得了满足要求的精度。

本实用新型的目的是这样实现的。基于1553B高速总线的伺服控制器，包括：数字控制器、1553B高速总线接口电路、CPLD可编程逻辑、线性可变差动变压器LVDT信号调节器、A/D接口电路、缓冲驱动电路、电源及管理电路；其特征在于，所述包含数字控制器、1553B高速总线接口电路、CPLD可编程逻辑、LVDT信号调节器、A/D接口电路、缓冲驱动电路、电源及管理电路等集成在伺服控制器壳体内部。

所述数字控制器的型号为TMS320F2812DSP。所述复杂可编程逻辑器件CPLD的型号为EPM240T100I。

本实用新型的工作过程如下：当飞行器综合控制器经1553B高速总线有作动器控制信号输入RT时，1553B高速接口电路接收控制信号，并产生中断，数字控制器DSP响应将作动器控制信号由1553B接口缓冲区传输至DSP存贮器，DSP根据控制信号、作动器的反馈信号解算出驱动信号（方向和PWM信号），经复杂可编程逻辑器件CPLD运算，输出控制无刷电机的六路（三个上桥臂、三个下桥臂）信号或有刷电机的四路（两路上桥臂、两路下桥臂）信号，该控制信号经功率放大器，驱动作动器运转。当飞行器综合控制器通过1553B高速总线需要作动器的位置反馈信号时，1553B接口电路将命令寄存在缓冲区，并向DSP发送中断，DSP响应中断后，将当前作动器的实时位置信号传输至1553B接口电路，接口电路通过1553B高速总线发往飞行器综合控制器。

作动器的位置反馈信号经LVDT信号解调器解调后送A/D转换器，同时电机电流信号经电流传感器送A/D转换器，在DSP的控制下A/D转换器将位置反馈信号和电机电流信号同时转换为数字信号，并分别传入DSP进行数字滤波和舵控制信号解算，解算出的舵控信号经方向信号和脉宽调制器PWM输出。

本实用新型采用数字伺服控制的设计思想，伺服控制器具有集成度高、控制算法灵活的显著特点，通过1553B高速总线、数字伺服控制器具备体积小、重量轻、通讯速度高、抗干扰能力强等性能特点，适用于高速飞行器。

附图说明

图1为基于1553B高速总线的伺服控制器组成框图。

具体实施方式

下面结合附图实施例对基于1553B高速总线的伺服控制器进行介绍：

如附图1所示，基于1553B高速总线的伺服控制器，包括：数字控制器、1553B高速总线接口电路、CPLD可编程逻辑、LVDT信号调节器、A/D接口电路、缓冲驱动电路、电源及管理电路，所述各电路集成在伺服控制器壳体内部。

伺服控制器的控制信号由飞行器的综合控制机经1553B高速总线输入，经1553B接口电路进入数字信号处理器，作动器的位置反馈信号经LVDT信号解调器解调后送A/D转换器，同时电机电流信号经电流传感器送A/D转换器，A/D转换器连接DSP。在DSP的控制下A/D转换器将位置反馈信号和电机电流信号同时转换为数字信号，并分别传入DSP进行数字滤波和舵控制信号解算，解算出的舵控信号经方向信号和脉宽调制器PWM输出到CPLD。通过CPLD运算输出控制无刷电机的六路控制信号和控制有刷电机的四路控制信号，该控制信号通过功率放大器驱动作动器运转。

TMS320F2812DSP是伺服控制器的核心，DSP与1553B通讯接口配合，接收综控机的控制信号，回传作动器的位置反馈信号；与A/D转换器配合，将模拟信号（位置反馈信号、电流信号）转换为数字信号，并输入DSP；根据舵控制信号和位置反馈信号、电流信号解算出作动器控制信号，输出方向信号和PWM信号。CPLD：EPM240T100I在伺服控制器中有三大作用，其一是进行地址译码，选择1553B高速接口电路的寄存器、数据缓冲区，选择A/D转换器；其二是控制1553B高速总线的逻辑；其三是根据DSP输出的方向信号、PWM信号和无刷电机的霍尔信号生成电机控制信号。两个SNJ54ABT245缓冲器用于增大电机控制信号驱动电流，驱动功率放大器。

1553B高速总线接口电路由1553B高速接口芯片HT-61843GB-1和一对冗余的T1、T2隔离变压器HT-DB337/4A及相关电路组成，与综合控制器通讯的信号由接口芯片HT-61843GB-1输入和输出，经变压器HB-DB337/4A耦合到接口寄存器和1553B总线上。

LVDT调节器的型号为AD598信号调节器，用于激励LVDT直线位置传感器和解调直线位置传感器输出的位置信号，两路位置信号和两路电机电流信号及两路模拟控制信号经滤波、跟随，送A/D转换器AD7656，在DSP的控制下，将各路模拟量转换为数字量。

电源及管理电路将28V电源变换为一路+15V、一路-15V电源、一路+5V电源；N3为低压差稳压器TPS70451，将5V电源变换为+3.3V和+1.8V电源。所有电源供伺服控制器中各器件使用。

最后所应说明的是，以上具体实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1.基于1553B高速总线的伺服控制器，包括：数字控制器、1553B高速总线接口电路、复杂可编程逻辑器件CPLD、LVDT信号调节器、A/D接口电路、缓冲驱动电路、电源及管理电路；其特征在于，所述数字控制器、1553B高速总线接口电路、复杂可编程逻辑器件CPLD、LVDT信号调节器、A/D接口电路、缓冲驱动电路、电源及管理电路集成在伺服控制器壳体内部。

2.根据权利1所述的基于1553B高速总线的伺服控制器，其特征在于所述数字控制器的型号为TMS320F2812的DSP。

3.根据权利1所述的基于1553B高速总线的伺服控制器，其特征在于，所述复杂可编程逻辑器件CPLD的型号为EPM240T100I。