[发明专利]一种船用电动舵机伺服装置

说明书

本发明公开了一种船用电动舵机伺服装置，包括：输出对船舶的电机驱动器的控制舵角值的上位机，接收所述上位机传送的舵角值的STM32控制器，所述STM32控制器将该舵角值传送至步进电机驱动器并保存，所述步进电机驱动器的输出端与步进电机相连接，所述步进电机的输出轴与齿轮箱相连接、根据接收到的舵角值控制齿轮箱的转动，该装置还包括用于检测船舶的实际舵角信息的角位移传感器，所述角位移传感器将检测到的实际舵角值传送至STM32控制器，所述STM32控制器将上位机给定的舵角值与实际舵角进行比较获得舵角差值、根据该舵角差值对步进电机进行舵角补偿控制、直到实际舵角与给定的舵角值相等则停止舵角补偿控制。

技术领域

本发明涉及船舶伺服技术领域的船用电动舵机伺服装置，特别是涉及一种为船舶提供可靠的推动以及转舵功能的伺服装置。

背景技术

随着自动化技术的飞速发展，无人船舶将成为未来的重点研究方向，而在无人船舶的研究中，稳定、准确的控制成为必须注重的地方，因而就要求对舵机的控制更为准确、精细。而在控制精准方面，船舶电动舵机无疑是最理想的选择，船舶电动舵机的使用已成为必然。

传统船舶舵机伺服系统普遍采用液压驱动方式，其在效率、维护性、可控性和集成性等方面存在许多缺陷，例如系统调试和维护复杂，液压油参数易受环境影响，液压元件生产工艺标准高和系统控制精度较低等多方面问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种船用电动舵机伺服装置，解决传统舵机伺服装置控制效率低、维护性差、可控性弱、以及集成性低的缺点，因此本发明公开了一种船用电动舵机伺服装置，具体包括输出对船舶的电机驱动器的控制舵角值的上位机，接收所述上位机传送的舵角值的STM32控制器，所述STM32控制器将该舵角值传送至步进电机驱动器并保存，所述步进电机驱动器的输出端与步进电机相连接，所述步进电机的输出轴与齿轮箱相连接、根据接收到的舵角值控制齿轮箱的转动；

该装置还包括用于检测船舶的实际舵角信息的角位移传感器，所述角位移传感器将检测到的实际舵角值传送至STM32控制器，所述STM32控制器将上位机给定的舵角值与实际舵角进行比较获得舵角差值、根据该舵角差值对步进电机进行舵角补偿控制、直到实际舵角与给定的舵角值相等则停止舵角补偿控制。

该装置还包括直流电机驱动器，所述STM32控制器的输出端与直流电机驱动器相连接，所述直流电机驱动器的输出端与外挂推进机相连接。

该装置还包括多个电源模块，所述电源模块与STM32控制器和步进电机驱动器相连接为其提供稳定电能。

当步进电机输出轴转动时带动齿轮箱输入齿轮转动、输入齿轮转动带动输出齿轮转动、输出齿轮转动带动所述外挂推进机水平转动。

该装置还包括舵机手操器，所述舵机手操器的输出端与STM32控制器相连接。

由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种船用电动舵机伺服装置，通过将检测到的舵角值与实际给定的舵角值进行比较，得到舵角差值，进而控制步进电机驱动器对步进电机进行驱动，使其转至给定舵角；本发明将推进与伺服一体化设计，能够利用步进电机对舵角进行相应的控制，并采用与上位机通信的方式，通过上位机给定信号实现最终的控制。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明装置的原理图；

图2为直流电机控制流程图；

图3为步进电机控制流程图；

图4为舵机伺服控制系统硬件设计框图；