CN203318674U - 舵机控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种舵机控制器,包括外部设备和设置在外部设备中的内部控制装置,所述外部设备由外部动力电源接口、控制电源及通讯接口、舵机接口及外框组成;所述内部控制装置包括顶层控制板、中间层驱动板和底层功率放大板,顶层控制板、中间层驱动板和底层功率放大板通过铜螺柱固定连接。本实用新型装置体积小、对空间和环境要求高的场合特别适用,并且实现了一个控制器同时对多达四路舵机的控制,舵机的工作方式可以根据需要灵活配置,可以满足不同需求。
Description
技术领域
本实用新型属于舵机控制技术领域,特别是涉及一种舵机控制器。
背景技术
水下航行体航行过程中的姿态控制主要由两个水平的舵板和两个垂直的舵板完成,故水下航行体需要同时对水平和垂直方向的四个舵板进行控制,水平方向或者垂直方向的两个相关舵板之间要求同步动作。而且一般由于航行体内部空间限制,对舵机控制器等电子设备的体积和功率都有极高的要求,同时航行体内部振动大、温度高,工作环境比较恶劣。目前市场上难以找到满足上述要求的舵机控制器。
实用新型内容
本实用新型装置的目的在于提供一种适合水下航行体姿态控制的舵机控制器,该装置利用绿色清洁能源、结构简单,成本投入低、效果好。
本实用新型解决上述问题的技术方案为:
舵机控制器,包括控制器壳体和固定设置在控制器壳体中的内部控制装置,所述控制器壳体为正方体型,有可拆卸顶盖,壳体一侧壁上设有外部动力电源接口孔、控制电源及通讯接口孔、舵机接口孔和外框;所述内部控制装置包括顶层控制板、中间层驱动板和底层功率放大板,顶层控制板、中间层驱动板和底层功率放大板通过铜螺柱固定连接
按上述方案,所述顶层控制板设置有数字信号处理器、高精度AD采样芯片、拨码开关、通讯芯片及电源模块。
按上述方案,所述中间层驱动板设置有MOS管驱动芯片、驱动电源、滤波电容。中间层负责功放MOS管的驱动及功率电源的滤波。
中间层的作用:1、为放大DSP送来的PWM信号,用来驱动MOS管的开关;2、功率电源的滤波和给顶层提供控制电源。3、检测舵机的电流信号,通过DSP片上AD采集电流值,判断是否过流,减少电流冲击,并保护设备安全
按上述方案,所述底层功率放大板为铝基板,安装有驱动电机用大功率MOS管。
按上述方案,所述顶层控制板的数字信号处理器为TMS320F28335型数字信号处理器。
按上述方案,所述舵机接口孔个数为2至4个。
该舵机控制器的工作原理是:舵角位置通过采集舵机电压反馈信号来采集舵角位置,由于有四路路舵机所以舵角位置通过选通开关选通采集。舵机电压反馈信号先通过前端二阶预处理滤波,再进行后级通道选择,送到外部AD芯片将当前舵机的位置角度精确的转变为数字信号。
顶层控制板的数字信号处理器TMS320F28335从外部AD读取当前的位置信号,与上位机的指令值相比较,根据偏差值发出PWM信号给中间层的驱动板。四路舵机分别采用PWM1A、PWM1B,PWM2A、PWM2B,PWM3A、PWM3B,PWM4A、PWM4B控制。其中舵机控制PWM信号采用光耦隔离送到舵机从而驱动舵机,其中采用隔离电源作为舵机光耦和MOS管驱动电源。采用PWM1A、PWM1B控制和PWM2A、PWM2B控制。其中舵机控制PWM信号采用光耦隔离送到舵机从而驱动舵机,其中采用隔离电源作为舵机光耦和MOS管驱动电源。在同步控制下,要实现对两路舵机进行时控制时,实时采集两路舵机的操舵速度和位置,根据两路舵机的实时位置和速度的比较值调节根据偏差计算的PWM信号,然后输出到驱动板,使两路舵机输出的操舵速度和位置同步。
该舵机能够实现四路舵机控制,两路水平舵机或者两路垂直舵机之间可以选择同步和异步模式。在同步模式下对相关两路舵机执行相同的操作动作,在所有工作中要求两路舵机输出相同的实际角度;异步模式下,两路舵机可执行不同的操作动作,每次操舵动作两路可执行不同的目标角度,两路舵机可按照不同的角度轨迹操舵,同步模式和异步模式通过电路板上的拨码开关选择。
本实用新型装置带来的有益效果是:
1、本装置体积小、对空间和环境要求高的场合特别适用,并且实现了一个控制器同时对多达四路舵机的控制,舵机的工作方式可以根据需要灵活配置,可以满足不同需求;
2、同步模式下,两个相关通道之间的操舵速度和操舵位置高度一致,方便航行体的控制;
3、控制器驱动功率大,每路舵机最大功率可以达到200W。
附图说明
图1是本实用新型一个实施例的装置的结构示意图;
图中:1-底层功率放大板,2-中间层驱动板,3-顶层控制板,4-固定螺柱,5-顶盖,6-外部动力电源接口孔,7-控制电源及通讯接口孔,8-舵机接口孔,9-壳体。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
本实用新型的实施例中,
舵机控制器,包括控制器壳体9和固定设置在控制器壳体中的内部控制装置,控制器壳体9为正方体型,有可拆卸顶盖5,顶盖5和壳体9通过螺栓连接,壳体9一侧壁上设有1个外部动力电源接口孔6、1个控制电源及通讯接口孔7和2个舵机接口孔8,接口孔为圆形接口孔,依次呈直线排列设置;内部控制装置包括顶层控制板3、中间层驱动板2和底层功率放大板1,顶层控制板3、中间层驱动板2和底层功率放大板1通过在3个板面的四个角设置的螺柱固定连接,内部控制装置通过螺柱或卡槽固定在壳体9内。顶层控制板3设置有TMS320F28335型数字信号处理器、高精度AD采样芯片、拨码开关、通讯芯片及电源模块。中间层驱动板2设置有MOS管驱动芯片、驱动电源、滤波电容,此层负责功放MOS管的驱动及功率电源的滤波。底层功率放大板为铝基板,安装有驱动电机用大功率MOS管。
顶层控制板的数字信号处理器TMS320F28335从外部AD读取当前的位置信号,与上位机的指令值相比较,根据偏差值发出PWM信号给中间层的驱动板。四路舵机分别采用PWM1A、PWM1B,PWM2A、PWM2B,PWM3A、PWM3B,PWM4A、PWM4B控制。其中舵机控制PWM信号采用光耦隔离送到舵机从而驱动舵机,其中采用隔离电源作为舵机光耦和MOS管驱动电源。采用PWM1A、PWM1B控制和PWM2A、PWM2B控制。其中舵机控制PWM信号采用光耦隔离送到舵机从而驱动舵机,其中采用隔离电源作为舵机光耦和MOS管驱动电源。在同步控制下,要实现对两路舵机进行时控制时,实时采集两路舵机的操舵速度和位置,根据两路舵机的实时位置和速度的比较值调节根据偏差计算的PWM信号,然后输出到驱动板,使两路舵机输出的操舵速度和位置同步。
应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (6)
1. 舵机控制器,包括控制器壳体和固定设置在控制器壳体中的内部控制装置,其特征在于,所述控制器壳体为正方体型,有可拆卸顶盖,壳体一侧壁上设有外部动力电源接口孔、控制电源及通讯接口孔、舵机接口孔和外框;所述内部控制装置包括顶层控制板、中间层驱动板和底层功率放大板,顶层控制板、中间层驱动板和底层功率放大板通过铜螺柱固定连接。
2.根据权利要求1所述的舵机控制器,其特征在于,所述顶层控制板设置有数字信号处理器、高精度AD采样芯片、拨码开关、通讯芯片及电源模块。
3.根据权利要求1所述的舵机控制器,其特征在于,所述中间层驱动板设置有MOS管驱动芯片、驱动电源、滤波电容。
4.根据权利要求1所述的舵机控制器,其特征在于,所述底层功率放大板为铝基板,安装有驱动电机用大功率MOS管。
5.根据权利要求2所述的舵机控制器,其特征在于,所述顶层控制板的数字信号处理器为TMS320F28335型数字信号处理器。
6. 根据权利要求1所述的舵机控制器,其特征在于,所述舵机接口孔个数为2至4个。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2013202976245U CN203318674U (zh) | 2013-05-28 | 2013-05-28 | 舵机控制器 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN2013202976245U CN203318674U (zh) | 2013-05-28 | 2013-05-28 | 舵机控制器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN203318674U true CN203318674U (zh) | 2013-12-04 |
Family
ID=49658047
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2013202976245U Expired - Lifetime CN203318674U (zh) | 2013-05-28 | 2013-05-28 | 舵机控制器 |
Country Status (1)
Country | Link |
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CN (1) | CN203318674U (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104679009A (zh) * | 2014-08-29 | 2015-06-03 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种水下装备用控制驱动器、水下装备及其驱动方法 |
CN110501975A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-11-26 | 北京中航智科技有限公司 | 共轴无人直升机的一体化数字伺服直线舵机 |
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2013
- 2013-05-28 CN CN2013202976245U patent/CN203318674U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104679009A (zh) * | 2014-08-29 | 2015-06-03 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种水下装备用控制驱动器、水下装备及其驱动方法 |
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Legal Events
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GR01 | Patent grant | ||
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