[发明专利]无人机舵机控制系统

说明书

本发明提出了一种无人机舵机控制系统，其包括数据采集和通信模块、控制算法模块、PWM产生模块以及各种管理监测模块；其中，所述数据通信模块用于CAN总线数据的接收和发送，数据采集处理包括舵面位置、电机电流以及参考电压的采集处理，PWM模块包括输出PWM波和获取脉冲编码器的读数。无人机舵机是由直流电机、舵机控制器、多个传感器和必要的机械支撑机构组成的一套自动控制系统。作为飞行控制中心和舵机之间的信息连接桥梁，它能够通过人工在线编程，实现对无人飞行器多级的伺服控制，具有制作成本低、性能高、安全稳定等优点。

技术领域

本发明涉及一种无人机舵机控制系统。

背景技术

目前，市面上流行的舵机形状和种类十分丰富，但是舵机内部的主要功能模块基本相同，其主要的组成和功能如下。舵机控制器是整个无人机控制系统的中心，内部有中央控制器、数据存储器、驱动模块等。中央控制器的主板是单片机，可以人工写入语言程序，完成定向控制。通常情况下，舵机的主要运行流程是：首先，操作人员启动单片机，并运行相应的控制程序；单片机将程序指令以二进制信号形式发送给上位机，上位机将电信号转化为一舵偏角指令，经过单片机的各个数据串口，传送到舵机的调节单元。其次，调节单元将接受到的偏角指令与PWM进行对比，将对比结果定义为A；随后调节单元测量舵机实际转速，当转速大于系统设定值时，将超出量定义为B；最后检测整个系统的实际电流，所得结果输出给PWM，定义为C。将上述测定结果输入到无刷直流电机的HALL传感器中，生成对应的霍尔信号HA、HB、HC。最后，电机接受霍尔信号，并驱动电动机转动，减速器输出驱动舵面。系统运作流程如图1所示。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种无人机舵机控制系统。

根据上述发明目的，本发明通过以下技术方案来实现：

一种无人机舵机控制系统，其包括数据采集和通信模块、控制算法模块、PWM产生模块以及各种管理监测模块；其中，所述数据通信模块用于CAN总线数据的接收和发送，数据采集处理包括舵面位置、电机电流以及参考电压的采集处理，PWM模块包括输出PWM波和获取脉冲编码器的读数等。

作为优选地，所述舵机控制系统的转换电路中设置有4个单口双向通道，每个ADC电路均采用集成模块，以保证电路运行的稳定性；四个单口双向通道均有不同的功能，一号通道主要用于电压信号的收集；二号通道主要用于电流信号的收集；三号通道负责对舵机控制系统的模拟信号进行控制；四号通道主要用于检测电位器的实时电压，当瞬时电压升高时，及时启动保护开关，避免电路烧毁。

无人机舵机是由直流电机、舵机控制器、多个传感器和必要的机械支撑机构组成的一套自动控制系统。作为飞行控制中心和舵机之间的信息连接桥梁，它能够通过人工在线编程，实现对无人飞行器多级的伺服控制，具有制作成本低、性能高、安全稳定等优点。

附图说明

图1为本发明的舵机系统的组成结构图。

具体实施方式

为让本领域的技术人员更加清晰直观的了解本发明，下面将对本发明作进一步的说明。

一种无人机舵机控制系统，其包括数据采集和通信模块、控制算法模块、PWM产生模块以及各种管理监测模块；其中，所述数据通信模块用于CAN总线数据的接收和发送，数据采集处理包括舵面位置、电机电流以及参考电压的采集处理，PWM模块包括输出PWM波和获取脉冲编码器的读数等。

作为优选地，所述舵机控制系统的转换电路中设置有4个单口双向通道，每个ADC电路均采用集成模块，以保证电路运行的稳定性；四个单口双向通道均有不同的功能，一号通道主要用于电压信号的收集；二号通道主要用于电流信号的收集；三号通道负责对舵机控制系统的模拟信号进行控制；四号通道主要用于检测电位器的实时电压，当瞬时电压升高时，及时启动保护开关，避免电路烧毁。