一種云臺電機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種云臺電機(jī)控制系統(tǒng)，包括電連接器、電機(jī)控制器、前級驅(qū)動(dòng)單元、電機(jī)逆變器、電機(jī)連接器及電機(jī)電流采樣單元，所述電連接器與電機(jī)逆變器相連，電機(jī)逆變器分別與前級驅(qū)動(dòng)單元及電機(jī)連接器相連，前級驅(qū)動(dòng)單元與電機(jī)控制器相連；所述的電機(jī)控制器與前級驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)置的DC/DC電源相連。該實(shí)用新型省去了云臺電機(jī)控制器的DC/DC電源，使用前級驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)置的DC/DC電源，充分利用了該云臺電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部的DC/DC模塊來省去外部的一個(gè)DC/DC模塊，精簡了云臺電機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)并減輕了重量。
【專利說明】
一種云臺電機(jī)控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種云臺電機(jī)控制系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]無人機(jī)又稱無人駕駛飛行器，利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)，是一個(gè)集空氣動(dòng)力學(xué)、材料力學(xué)、自動(dòng)控制技術(shù)、軟件技術(shù)為一體的高科技產(chǎn)品。隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的進(jìn)步，作為高科技智能化產(chǎn)品一一無人機(jī)，早已不僅限于早期的軍事裝備，如今在應(yīng)急救援、影視航拍、國土測繪、電力以及管道巡線、農(nóng)藥噴灑、娛樂休閑等多個(gè)領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用，并且不斷向小型化、平民化、人性化，近年來無人機(jī)呈現(xiàn)出井噴發(fā)展的態(tài)勢。
[0003]目前，無人機(jī)電能由機(jī)載電池提供，電池質(zhì)量較大會造成無人機(jī)負(fù)載較大，而且飛行時(shí)間越長所需電量就越多，長航時(shí)無人機(jī)所需配裝的電池越重，其負(fù)重會造成較多的電能浪費(fèi)。所以有效地利用無人機(jī)機(jī)載設(shè)備，最大化各部件功能，從而有效減輕無人機(jī)機(jī)載負(fù)擔(dān)就顯得尤為重要。
[0004]但是目前的云臺電機(jī)控制系統(tǒng)，都需要將電連接器通過一電源電壓轉(zhuǎn)換單元，實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換后才與電機(jī)控制器相連，該增設(shè)的電源電壓轉(zhuǎn)換器功能單一且增加了云臺控制系統(tǒng)的重量。
[0005]有鑒于此特提出本實(shí)用新型。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于克服云臺電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)備冗余，實(shí)現(xiàn)云臺電機(jī)控制系統(tǒng)各模塊部件的最大化利用，提供一種省去云臺電機(jī)控制器的DC/DC電源，使用前級驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)置的DC/DC電源為電機(jī)控制器供電的云臺電機(jī)控制系統(tǒng)。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是:
[0008]—種云臺電機(jī)控制系統(tǒng)，包括電連接器、電機(jī)控制器、前級驅(qū)動(dòng)單元、電機(jī)逆變器、 電機(jī)連接器及電機(jī)電流采樣單元，所述電連接器與電機(jī)逆變器相連，電機(jī)逆變器分別與前級驅(qū)動(dòng)單元及電機(jī)連接器相連，前級驅(qū)動(dòng)單元與電機(jī)控制器相連，電機(jī)電流采樣單元與前級驅(qū)動(dòng)單元相連;所述的電機(jī)控制器與前級驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)置的DC/DC電源相連。
[0009]所述的電機(jī)控制器由前級驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)置的DC/DC電源提供+3.3V的直流電源。
[0010]所述電機(jī)控制器與前級驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)置的DC/DC電源連接處搭建有電壓采樣電路和濾波電路。
[0011]所述的電連接器提供給電機(jī)逆變器的直流電壓為6V-28V。[〇〇12]優(yōu)選的，所述的電連接器提供給電機(jī)逆變器的直流電壓為12V。
[0013]所述電機(jī)逆變器將直流電能轉(zhuǎn)變成交流電后，提供給與之相連的電機(jī)連接器。
[0014]所述的電機(jī)電流采樣單元實(shí)時(shí)采集電機(jī)的電流，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制。
[0015]進(jìn)一步的，所述電機(jī)控制器與前級驅(qū)動(dòng)單元之間，以及前級驅(qū)動(dòng)單元與電機(jī)逆變器之間，電機(jī)電流采樣單元與前級驅(qū)動(dòng)單元之間，都有用于信息傳輸?shù)倪B接引腳。
[0016]優(yōu)選的，所述云臺電機(jī)控制系統(tǒng)采用軟FPC線連接。
[0017]采用上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
[0018]1、在實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制器供電時(shí)，省去了無人機(jī)云臺電機(jī)控制器的DC/DC電源，使用前級驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)置的DC/DC電源，減小了嵌入式系統(tǒng)的DC/DC模塊數(shù)量，充分利用了該云臺電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部的DC/DC模塊，精簡了云臺電機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和重量；
[0019]2、減少了云臺電機(jī)控制系統(tǒng)內(nèi)部的導(dǎo)線數(shù)量，降低了內(nèi)部電磁輻射影響，提高了產(chǎn)品的電磁兼容性；
[0020]3、該云臺電機(jī)控制系統(tǒng)采用軟FPC線連接后，相對于之前的導(dǎo)線連接，增強(qiáng)了云臺轉(zhuǎn)動(dòng)的靈活性，軟FPC內(nèi)置在電機(jī)控制器和機(jī)械鏤空槽中，提升了云臺的美觀性。【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中的技術(shù)方案，下面將對【具體實(shí)施方式】中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[〇〇22]圖1為本實(shí)用新型一種云臺電機(jī)控制系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)示意圖；[〇〇23]圖2為前級驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)置DC/DC電源的外部電壓采樣電路和濾波電路圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。[〇〇25]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0026]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。[〇〇27]圖1為本實(shí)用新型一種云臺電機(jī)控制系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為前級驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)置DC/DC電源的外部電壓采樣電路和濾波電路圖。
[0029]電連接器與電機(jī)逆變器相連，電機(jī)逆變器分別與前級驅(qū)動(dòng)單元及電機(jī)連接器相連，前級驅(qū)動(dòng)單元與電機(jī)控制器相連，電機(jī)電流采樣單元與前級驅(qū)動(dòng)單元相連，其中電機(jī)控制器由前級驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)置的DC/DC電源提供+3.3V的直流電源，電機(jī)逆變器由電連接器提供 +12V的直流電源，電機(jī)逆變器將直流電能轉(zhuǎn)變成交流電后，提供給與之相連的電機(jī)連接器。
[0030]該電機(jī)控制器主要可用于無人機(jī)云臺，能有效減輕無人機(jī)機(jī)載的負(fù)重。
[0031]采用該實(shí)用新型后:
[0032]1、在實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制器供電時(shí)，省去了無人機(jī)云臺電機(jī)控制器的DC/DC電源，使用前級驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)置的DC/DC電源，減小了嵌入式系統(tǒng)的DC/DC模塊數(shù)量，充分利用了該云臺電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部的DC/DC模塊，精簡了云臺電機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和重量；
[0033]2、減少了云臺電機(jī)控制系統(tǒng)內(nèi)部的導(dǎo)線數(shù)量，降低了內(nèi)部電磁輻射影響，提高了產(chǎn)品的電磁兼容性；[〇〇34]3、該云臺電機(jī)控制系統(tǒng)采用軟FPC線連接后，相對于之前的導(dǎo)線連接，增強(qiáng)了云臺轉(zhuǎn)動(dòng)的靈活性，軟FPC內(nèi)置在電機(jī)控制器和機(jī)械鏤空槽中，提升了云臺的美觀性。[〇〇35] 實(shí)施例一[〇〇36]如圖1所示為本實(shí)用新型一種云臺電機(jī)控制系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)示意圖，該云臺電機(jī)控制系統(tǒng)包括電連接器，電機(jī)控制器，前級驅(qū)動(dòng)單元，前級驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)置的DC/DC電源，電機(jī)逆變器、電機(jī)連接器及電機(jī)電流采樣單元。[〇〇37]當(dāng)該云臺電機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行工作時(shí)，由電連接器提供12V的直流電壓給與之相連的電機(jī)逆變器，電機(jī)逆變器將該直流電能轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，提供給與之相連的電機(jī)連接器。
[0038]電機(jī)電流采樣單元采集電機(jī)的電流，通過引腳將采集的電流信息傳輸給與之相連的前級驅(qū)動(dòng)單元，前級驅(qū)動(dòng)單元接收到電機(jī)的電流信號后，通過引腳傳輸給電機(jī)控制器。同時(shí)，電機(jī)控制器與前級驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)置的DC/DC電源相連，該DC/DC電源將+12V轉(zhuǎn)換為+3.3V后提供給電機(jī)控制器，省去了本來云臺電機(jī)控制器的DC/DC電源。電機(jī)控制器將前級驅(qū)動(dòng)單元傳輸來的電機(jī)電流信號進(jìn)行分析處理，通過引腳將使能信號傳輸給與之相連的前級驅(qū)動(dòng)單元，前級驅(qū)動(dòng)單元再通過引腳對電機(jī)逆變器進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，從而實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制。[〇〇39]優(yōu)選的，該云臺電機(jī)控制系統(tǒng)采用軟FPC線相連替代導(dǎo)線連接。
[0040]實(shí)施例二
[0041]如圖2所示為前級驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)置DC/DC電源的外部電壓采樣電路和濾波電路圖。前級驅(qū)動(dòng)單元包括一內(nèi)置的DC/DC電源，該電源與電機(jī)控制器直接相連，提供+3.3V的直流電源給電機(jī)控制器，由于該設(shè)計(jì)省去了云臺電機(jī)系統(tǒng)的本身原有的DC/DC電源，充分利用其內(nèi)部前級驅(qū)動(dòng)單元的DC/DC進(jìn)行供電，導(dǎo)致電路連接需進(jìn)行更改，故在電機(jī)控制器與前級驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)置DC/DC的連接處增設(shè)了外部搭建的電壓采樣電路和濾波電路。[〇〇42]圖中所示D1為續(xù)流二極管用來保護(hù)電路中的元件不被損壞，C1為大容量電容對脈動(dòng)的電壓進(jìn)行低通濾波，C2為小容值瓷片電容進(jìn)行高頻濾波，電阻R1和R2對產(chǎn)生的脈動(dòng)的電壓(3.3V)進(jìn)行分壓采樣。前級驅(qū)動(dòng)單元的電路根據(jù)采樣電路實(shí)時(shí)調(diào)整M0SFET功率開關(guān)的占空比，減小電壓的脈動(dòng)。
[0043]優(yōu)選的，采樣電路應(yīng)該靠近負(fù)載測試，以便實(shí)時(shí)監(jiān)測3.3V電壓的波動(dòng)情況，并實(shí)時(shí)校正。
[0044]上述實(shí)施例中的實(shí)施方案可以進(jìn)一步組合或者替換，且實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域中專業(yè)技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變化和改進(jìn)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種云臺電機(jī)控制系統(tǒng)，包括電連接器、電機(jī)控制器、前級驅(qū)動(dòng)單元、電機(jī)逆變器、電 機(jī)連接器及電機(jī)電流采樣單元，其特征在于:所述電連接器與電機(jī)逆變器相連，電機(jī)逆變器 分別與前級驅(qū)動(dòng)單元及電機(jī)連接器相連，前級驅(qū)動(dòng)單元與電機(jī)控制器相連，電機(jī)電流采樣 單元與前級驅(qū)動(dòng)單元相連；所述的電機(jī)控制器與前級驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)置的DC/DC電源相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的云臺電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的電機(jī)控制器由前級驅(qū) 動(dòng)單元內(nèi)置的DC/DC電源提供+3.3 V的直流電源。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的云臺電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電機(jī)控制器與前級驅(qū)動(dòng) 單元內(nèi)置的DC/DC電源連接處搭建有電壓采樣電路和濾波電路。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的云臺電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的電連接器提供給電機(jī) 逆變器的直流電壓為6V-28V。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的云臺電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的電連接器提供給電機(jī) 逆變器的直流電壓為12V。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的云臺電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電機(jī)逆變器將直流 電能轉(zhuǎn)變成交流電后，提供給與之相連的電機(jī)連接器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的云臺電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的電機(jī)電流采樣單元實(shí) 時(shí)采集電機(jī)的電流，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的云臺電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電機(jī)控制器與前級驅(qū)動(dòng) 單元之間，以及前級驅(qū)動(dòng)單元與電機(jī)逆變器之間，電機(jī)電流采樣單元與前級驅(qū)動(dòng)單元之間， 都有用于信息傳輸?shù)倪B接引腳。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的云臺電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述云臺電機(jī)控制系統(tǒng)采用 軟FPC線連接。
【文檔編號】H02P27/06GK205657617SQ201620409277
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年5月6日 公開號201620409277.4, CN 201620409277, CN 205657617 U, CN 205657617U, CN-U-205657617, CN201620409277, CN201620409277.4, CN205657617 U, CN205657617U
【發(fā)明人】鄭衛(wèi)鋒, 其他發(fā)明人請求不公開姓名
【申請人】北京臻迪機(jī)器人有限公司