[发明专利]一种用于无人飞行器智能总线伺服电机的实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于无人飞行器智能总线伺服电机的实现方法，特别是涉及一种无人飞行器由串行总线控制的伺服电机的实现方法。

背景技术

目前国内民用领域出现的无人飞行器，通常使用普通航模用伺服电机，这类航模伺服电机虽然在功率和重量体积上能够粗略的满足使用要求，但也存在功能简单仅为被动输入控制、可靠性较差、系统布线杂乱等缺点。航模用伺服电机用于商业运作的无人飞行器中，运行可靠性不佳，故障率较高，而且相应的飞行控制器上需要为每一个伺服电机提供一个单独的接口，控制器上提供的接口数量决定了系统支持伺服电机的数量，一定程度上限制了整个无人飞行器系统功能的扩展和升级，同时导致飞行控制器位置充满杂乱的布线，往往又对故障的排查和诊断造成障碍，每次由伺服电机引起的故障都往往带来整机坠毁的严重后果，造成财产损失。

发明内容

为了克服现有的民用无人飞行器中安装的航模用伺服电机仅为被动输入控制方式，缺乏状态反馈功能，同时接口形式不便于整机系统进行功能扩展和升级的不足。本发明提供一种由智能总线控制的伺服电机系统，该伺服电机系统由智能总线传递的指令驱动，也可以通过总线向上反馈自身的运行状态。同时所述伺服电机系统与飞行控制器之间通过总线的实现方法实现连接，大大增加了系统配置的灵活性，减少了布线，间接提高了系统可靠性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：使用基于单片机的控制板对电机实施控制和监测，并为该控制板提供智能总线接口，为所有控制和监测功能提供相应的总线控制指令。伺服电机安装有电流传感器、电压传感器、温度传感器、转速位置传感器，可以提供伺服电机的工作温度、负载力矩、工作电流电压、转速和位置等信息，由每个伺服电机配置的基于单片机的控制板提供各传感器输出数据的AD转换和采集以及总线数据接口功能。

本发明的有益效果是：可以向无人飞行器的飞行控制器上传伺服电机的工作状态信息，提供系统监测功能，伺服电机的数量和应用可以灵活配置，增强系统可扩展性，同时配线简明，可靠性提高。

本发明的另一个目的在于，提出了一种基于智能总线的无人飞行器伺服电机系统实现方法，依次包括以下步骤：

(1)伺服电机系统安装有电流传感器、电压传感器、温度传感器、转速位置传感器，可以提供伺服电机的工作温度、负载力矩、工作电流电压、转速和位置等信息，由每个伺服电机系统配置的基于单片机的控制板提供各传感器输出数据的AD转换和采集以及总线数据接口功能。

(2)将伺服电机系统接入无人飞行器智能总线，系统初始上电，飞行控制器向总线广播问询报文。

(3)伺服电机系统接收到问询报文后将本伺服电机系统的访问地址和设备属性信息编制成回复报文发给飞行控制器。

(4)飞行控制器收到所有连接在总线上的伺服电机系统的回复报文，生成总线设备地址列表。

(5)各伺服电机系统由飞行控制器发送的访问指令驱动，伺服电机的控制板接收到针对该伺服电机系统地址的访问指令，对指令进行解析，控制伺服电机按照指令运作，并根据访问指令中的数据请求信息将伺服电机的状态监测信息从总线接口回复给飞行控制器。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明应用的系统架构和传统的伺服电机应用系统架构的区别示意图。

图2是本发明的原理示意图

图3是本发明的控制板单片机和通讯接口电路原理图

图4是本发明的控制板外围传感器数据接口和电机驱动电路

图5是本发明的一个实施例示意图

具体实施方式