[发明专利]一种无位置传感器的舵位控制方法

说明书

本发明公开了一种无位置传感器的舵位控制方法，属于舵位控制技术领域，包括以下步骤：S1：控制与电机组合接收来自电机转角指令；S2：控制与电机组合根据减速机构的减速比，通过折算，运载体控制中心计算向舵机运动控制器发送电机旋转角度；S3：通过减速机构减速后驱动舵轴和舵板旋转到运载体航向及姿态调整需要的舵位角。选用装有模拟霍尔传感器的直流无刷电机，再利用可与之配套的运动控制器，构成控制与电机组合。实现了运载体舵位角的快速与精准控制，省去了安装舵机舵位角指示器的麻烦，更重要的是节省了在运载体上安装舵位角指示器的空间，这对于一些安装空间敏感的小型运载体尤为重要。

技术领域

本发明涉及舵位控制技术领域，特别涉及一种无位置传感器的舵位控制方法。

背景技术

电动舵机是目前大多数运载体航向及姿态控制的主要执行机构。为了实现运载体航向及姿态的快速、精准控制，需要根据运载体控制中心计算机的指令快速、精准的调整运载体航向及姿态控制舵（包括水平舵，垂直舵，或左舵、右舵、上舵、下舵等）舵位角或舵速。

当控制舵位角时，目前的主要方法是配用的运动控制器中的嵌入式计算机通过调整PWM波驱动电机旋转，然后通过减速机构、舵轴带动舵板转动，与舵轴联动的舵位角传感器感知舵位角并反馈给上述嵌入式计算机，从而实现舵位的精准控制。

则导致需求舵位角传感器的程度大，而没有设置舵位角传感器，则无法进行舵位的精准控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无位置传感器的舵位控制方法及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无位置传感器的舵位控制方法，包括以下步骤：

S1：控制与电机组合接收来自电机转角指令；

S2：控制与电机组合根据减速机构的减速比，通过折算，运载体控制中心计算向舵机运动控制器发送电机旋转角度；

S3：通过减速机构减速后驱动舵轴和舵板旋转到运载体航向及姿态调整需要的舵位角。

进一步地，针对步骤S1中，控制与电机组合包括装有1组的模拟霍尔传感器的无刷直流电机和运动控制器；

装有1组的模拟霍尔传感器的无刷直流电机由直流无刷电机和模拟霍尔传感器组成，其中每组模拟霍尔传感器；

运动控制器包括嵌入式计算机、功率放大器和A/D转换器；

所述嵌入式计算机的输入端接收电机转角指令，嵌入式计算机的输出端和功率放大器相接，其中，嵌入式计算机还与A/D转换器相接，功率放大器的输出端接在A/D转换器和直流无刷电机上；

所述直流无刷电机的输出端和减速机构和模拟霍尔传感器相接，减速机构与舵轴和舵板相接。

进一步地，针对步骤S2中，若干组的控制与电机和减速机构组成舵机。

进一步地，功率放大器通过对供电直流电源进行PWM调制，根据模拟霍尔传感器的感知结果测算电机转子角位置或相对于初始位置转过的角度，实现电机电流环、速度环和位置环的控制，运动控制器与电机组合实现电机输出轴转角的精准控制。

进一步地，针对步骤S2中，运载体控制中心计算机根据运载体航向及姿态调整需要，算出当前需要的某个舵的舵位角，根据舵机减速机构减速比n，算出舵电机的旋转角度：

运动控制器中的嵌入式计算机接收来自运载体控制中心计算机的电机旋转角度，通过功率放大器对直流无刷电机进行驱动及换相，通过模拟霍尔传感器、A/D转换器及其它元件获得电机输出轴位置、速度和电流信息，根据既定的控制算法完成电流、速度及位置的调整，实现电机输出轴角位置的快速与精准控制。

进一步地，针对步骤S3中，减速机构包括减速器、涡轮、蜗杆，在减速机构连接的舵板上获得运载体航向及姿态调整需要的舵位角。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：