[发明专利]一种模块化伺服传动控制装置

说明书

技术领域

本发明属于伺服控制技术领域，具体涉及航空飞行器的一种模块化伺服传动控制装置。

背景技术

随着高磁能积稀土永磁材料和全控型电力电子器件的研究与应用，输出功率大、转动惯量小、效率高的机电伺服驱动装置得以迅速发展，从而促进了飞行器“功率电传”和机电作动系统的发展。电动伺服系统具有能源简单、结构简单、体积小、可靠性高、成本低等特点，可以满足各种伺服传动装置的性能要求，现已成功应用于多种类型的伺服机构中。

伺服传动控制装置是电动伺服系统的重要组成部分，为伺服系统的控制机构，精确控制伺服系统运动，以实现对伺服机构运动的控制。伺服传动控制装置的设计方法直接影响伺服系统系统的控制精度，进而影响对飞行器飞行姿态的控制。

在常见伺服传动控制装置设计中，功率驱动电路、电源转换电路和控制电路等安装在同一个壳体中，装配工艺性和维修性相对较差。本发明以模块化设计为突破点，功率驱动电路模块、电源转换电路模块、控制电路模块和电连接器模块独立设计，强弱电模块分离，提出一种新的伺服传动控制装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种模块化伺服传动控制装置，提高伺服传动控制装置内部的抗电磁干扰性能，提高装配效率和维修性，保证伺服系统的可靠性。

本发明是这样实现的：一种模块化伺服传动控制装置，应用于航空飞行器的伺服控制系统中，由壳体、功率驱动电路模块、电源转换电路模块、控制电路模块和电连接器模块组成，其中功率驱动电路模块、电源转换电路模块、控制电路模块和电连接器模块均通过螺钉与壳体连接固定；

壳体为非完整圆环体的结构，通过其结构与航空飞行器内部的安装位置相互配合；

功率驱动电路模块由功率驱动电路板、驱动板安装支架、驱动上盖板、驱动侧盖板四部分组成；功率驱动电路板、驱动上盖板和驱动侧盖板通过螺钉安装在驱动板安装支架上；

电源转换电路模块包括五路二次电源：数字+5V、模拟+15V、模拟-15V、功率+15V、模拟+12V；其中数字+5V给控制电路模块中的数字控制电路供电；模拟+15V、模拟-15V给控制电路模块中的模拟部分供电；功率+15V给功率驱动电路模块供电；模拟+12V给其它设备供电；

控制电路模块的电路为DSP+FPGA架构，在此架构下实现AD采样控制、总线通讯功能以及其它接口设计；

电连接器模块由连接器安装板和六个电连接器组成，每个电连接器通过螺钉固定在连接器安装板上，六个电连接器全部安装到连接器安装板上以后，再通过螺钉将电连接器模块组件整体安装到壳体上。

进一步的，如上所述的一种模块化伺服传动控制装置，壳体和功率驱动电路模块、电源转换电路模块、控制电路模块、电连接器模块一起实现对伺服控制装置的封闭。

进一步的，如上所述的一种模块化伺服传动控制装置，功率驱动板采用单极性PWM驱动。

进一步的，如上所述的一种模块化伺服传动控制装置，电源转换电路模块选用尖峰浪涌抑制器保护电路。

进一步的，如上所述的一种模块化伺服传动控制装置，控制电路模块选用具有复位保护功能的高精度AD芯片，采集电路与数字控制部分完全隔离。

伺服传动控制装置结构设计时充分考虑了外形尺寸要求和内部电路安装需求，以壳体作为主要安装本体，功率驱动模块组件、控制电路模块、电源转换电路模块、电连接器模块等均为独立的组件，组件装配完成后再安装到壳体中，保证了装配工艺性和维修性。

采用模块化设计，驱动功率模块独立设计，强弱电模块分离，控制电路和电源电路放置在壳体中间，驱动功率模块安装在壳体最外侧，提高伺服传动控制装置内部的抗电磁干扰性能。

通过本发明所构思的以上技术方案，在伺服传动控制装置中采用模块化设计方法，具有以下有益效果：

电气性能上，各个模块独立设计，可以保证一定的空间，强弱电模块分离，减少模块之间的相互干扰，提高伺服传动控制装置内部的抗电磁干扰性能；

工艺性上，伺服控制装置中的重要组件采用模块化设计，可以避免在狭小的结构空间件内，进行线缆的制作、焊接和绑扎操作，可以保证各模块之间的走线方式最优。

附图说明

图1是一种模块化伺服传动控制装置的三维模型示意图。

图中，壳体1、功率驱动电路模块2、电源转换电路模块3、控制电路模块4和电连接器模块组成5。

具体实施方式