[发明专利]一种级联式无人机动力系统的总线控制系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种动力系统通信领域，尤其涉及的是一种无人机动力系统的总线控制系统和方法。

背景技术

目前对于无人机的动力系统传输方案，都是由飞行控制器输出50Hz～400Hz的PWM信号(这种传输方案叫PPM协议)，由电子调速器或者是舵机解调PPM信号，从而达到控制无人机的电机或者是舵机的转速。

这种传输方案，这种传输方案是使用模拟信号，电子调速器根据接收到的高低电平时间之比来判断速度的快慢，传输距离短，缺少校验以及电机在工作时候会产生严重的电磁干扰，导致电子调速器和舵机接受到错误信号，使其工作不正常，从而导致失控、坠机等风险。

另外这种传输方案在飞行控制系统中所占用总线较多，传统的传输方案是使用模拟信号控制，采用的是并行信号，每个电子调速器都需要单独占用3根总线，走线复杂。因为传统传输的飞行控制系统输出信号为模拟信号，并且电子调速器只有接收信号接口并没有发送接口，因此传统传输方式为单向，无法逆向获知动力系统工作状态，且受频率限制，电子调速器刷新周期长，造成控制延时。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供了一种抗干扰能力强，飞行控制系统的端口占用少，传输频率更高的级联式无人机动力系统的总线控制系统。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种级联式无人机动力系统的总线控制系统，包括飞行控制器总线驱动模块、驱动总线和电子调速器；

飞行控制器总线驱动模块与驱动总线连接，实时通过总线向外发送调速信号；

总线驱动模块一端与飞行控制器总线驱动模块连接，另外一端采用级联连接的方式与多个电子调速器连接，通过总线将总线驱动模块发出的调速信号传输给电子调速器；

电子调速器与驱动总线连接，解调接收到的信号，转化为PWM信号实时控制电机运转。

作为优化的技术方案，飞行控制器总线驱动模块基于485收发器或者CAN收发器设计。

作为优化的技术方案，驱动总线采用双绞线，双绞线一端与飞行控制器总线驱动模块连接，另外一端连接至电子调速器的通信端口。

作为优化的技术方案，飞行控制器总线驱动模块发出调速信号，通过双绞线传输到电子调速器，电子调速器解调该信号并直接对电机进行控制；

同样，电子调速器将动力系统的工作状态通过驱动总线反馈给飞行控制器总线驱动模块。

飞行控制器总线驱动模块用ADM2483差分总线收发器，ADM2483差分总线收发器的引脚12和引脚13分别发送485A和485B信号到电子调速器上，485A和485B信号的端头之间接第一TVS管，第二TVS管的端口1接485B信号线，第三TVS管的端口1接485A信号线，第四TVS管的端口1接485B信号线，第四TVS管的端口2接485A信号线，第二TVS管的端口2、第三TVS管的端口2和第四TVS管端口3连接到一起，连接到大地上；

电子调速器传回的485A信号和485B信号通过ADM2483差分总线收发器解调信号RX、TX送到MCU。

本发明还公开一种级联式无人机动力系统的总线控制方法，包括下述步骤：飞行控制器总线驱动模块发出调速信号，通过双绞线传输到电子调速器，电子调速器解调该信号并直接对电机进行控制；同样，电子调速器将动力系统的工作状态通过驱动总线反馈给飞行控制器总线驱动模块，达到飞行控制器实时监测、控制动力系统。

作为优化的技术方案，飞行控制器总线驱动模块基于485收发器或者CAN收发器设计，CAN或者485通信方式是双向通信，由发送和接收两个信号组成，CAN总线或者485总线采用差分信号且有数据校验位。

作为优化的技术方案，飞行控制器总线驱动模块用ADM2483差分总线收发器，ADM2483差分总线收发器的引脚12和引脚13分别发送485A和485B信号到电子调速器上，485A和485B信号的端头之间接第一TVS管，第二TVS管的端口1接485B信号线，第三TVS管的端口1接485A信号线，第四TVS管的端口1接485B信号线，第四TVS管的端口2接485A信号线，第二TVS管的端口2、第三TVS管的端口2和第四TVS管端口3连接到一起，连接到大地上；

电子调速器传回的485A信号和485B信号通过ADM2483差分总线收发器解调信号RX、TX送到MCU；