一種電動舵機控制方法和電動舵機控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種電動舵機控制方法和電動舵機控制器，所述電動舵機控制方法包括：獲取飛控計算機下發(fā)的用于控制舵面偏轉到預設位置的舵面偏轉指令；獲取所述舵面的實際位置，直至判斷得到所述實際位置與所述預設位置之間的偏差滿足預設的偏差允許范圍；若不滿足，則利用小功率電機的目標轉速確定方法和目標轉向確定方法來處理所述實際位置和所述預設位置，分別得到所述小功率電機的目標轉速和目標轉向；生成并發(fā)出用于控制所述小功率電機以所述目標轉速進行運轉的轉速控制信號，以及用于控制所述小功率電機以所述目標轉向進行運轉的轉向控制信號，以實現(xiàn)通過控制所述小功率電機的運行狀態(tài)，來驅動所述電動舵機帶動舵面偏轉到預設位置。
【專利說明】一種電動舵機控制方法和電動舵機控制器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電機伺服控制【技術領域】，更具體地說，涉及一種電動舵機控制方法和一種電動舵機控制器。
【背景技術】
[0002]在以飛行控制計算機(簡稱“飛控計算機”)為核心的飛行控制系統(tǒng)中，用于控制飛行器實現(xiàn)舵面偏轉的伺服系統(tǒng)，俗稱舵系統(tǒng)。具體的，所述舵系統(tǒng)可采用包括有電動舵機(內部配置有一個直流伺服電機、減速器和直線位移轉化裝置等)和電動舵機控制器組成的電動舵系統(tǒng)；所述電動舵機控制器根據(jù)所述飛控計算機給定的舵面偏轉指令，控制所述電動舵機帶動舵面偏轉到預設位置。
[0003]目前所述電動舵系統(tǒng)逐漸向著響應快、功率大、體積小的趨勢發(fā)展，這就要求所述直流伺服電機必須具有較大的輸出功率及較小的安裝空間，但是大功率直流伺服電機的制造工藝較難、且成品的體型龐大，而體型的增大又勢必會限制所述電動舵系統(tǒng)的響應速度；因此為順應所述電動舵系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，可采用目前具有較小輸出功率(一般為300瓦以下)的多個小型直流伺服電機(以下簡稱為“小功率電機”)來共同替代所述大功率直流伺服電機，那么此時需要解決的技術問題就是:如何對所述小功率電機的運行狀態(tài)進行控制，從而達到由所述小功率電機來共同驅動電動舵機帶動舵面偏轉到預設位置的目的。

【發(fā)明內容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種電動舵機控制方法和一種電動舵機控制器，以實現(xiàn)通過控制所述電動舵機中的小功率電機的運行狀態(tài)，來驅動所述電動舵機帶動舵面偏轉到預設位置。
[0005]一種電動舵機控制方法，包括:
[0006]獲取飛控計算機下發(fā)的用于控制舵面偏轉到預設位置的舵面偏轉指令；
[0007]獲取所述舵面的實際位置，直至判斷得到所述實際位置與所述預設位置之間的偏差滿足預設的偏差允許范圍；
[0008]反之若所述偏差不滿足所述偏差允許范圍，則利用小功率電機的目標轉速確定方法來處理所述實際位置和所述預設位置，得到所述小功率電機的目標轉速；利用所述小功率電機的目標轉向確定方法來處理所述實際位置和所述預設位置，得到所述小功率電機的目標轉向；
[0009]生成并發(fā)出用于控制所述小功率電機以所述目標轉速進行運轉的轉速控制信號，以及用于控制所述小功率電機以所述目標轉向進行運轉的轉向控制信號。
[0010]其中,所述目標轉速確定方法為:采用公式n= (i X IP1-P2I Xl)/ (aXbXt)計算得到所述目標轉速，
[0011]式中，η為所述目標轉速；常數(shù)i為所述電動舵機中的減速器的減速比；Pi為所述實際位置；p2為所述預設位置；常數(shù)I為所述電動舵機中的直線位移轉化裝置的最大輸出位移；常數(shù)a為所述直線位移轉化裝置輸出單位位移時，電動舵系統(tǒng)中的模擬/數(shù)字轉換器對應輸出的數(shù)字量；常數(shù)b為所述小功率電機每轉一轉時，所述直線位移轉化裝置對應輸出的直線位移為預設舵面偏轉響應時間。
[0012]其中，所述目標轉速確定方法為:
[0013]在預設間隔時間下,采用公式n= (iX IP1-P2I XI) / (aXbXt)計算得到多個初級目標轉速，式中，η為所述初級目標轉速；常數(shù)i為所述電動舵機中的減速器的減速比
為所述實際位置；P2為所述預設位置；常數(shù)I為所述電動舵機中的直線位移轉化裝置的最大輸出位移；常數(shù)a為所述直線位移轉化裝置輸出單位位移時，電動舵系統(tǒng)中的模擬/數(shù)字轉換器對應輸出的數(shù)字量；常數(shù)b為所述小功率電機每轉一轉時，所述直線位移轉化裝置對應輸出的直線位移為預設舵面偏轉響應時間；
[0014]計算得到所述多個初級目標轉速的平均值，作為所述目標轉速。
[0015]其中，所述目標轉速確定方法為:在計算得到所述目標轉速之后，還包括
[0016]判斷所述目標轉速是否滿足預設轉速范圍，當所述目標轉速不滿足所述預設轉速范圍時，設定所述目標轉速為預設值。
[0017]其中，所述目標轉向確定方法包括:
[0018]采用公式U=kp* Λ I P1-Ptl I+kd*d I P1-Ptl I/dt計算得到目標轉向判斷量,其中所述電動舵機控制方法基于比例-微分控制系統(tǒng)實現(xiàn)，式中:U為所述目標轉向判斷量，kp為所述比例-微分控制系統(tǒng)的比例系數(shù)，kd為所述比例-微分控制系統(tǒng)的微分系數(shù)，P1為所述實際位置，P0為舵面未發(fā)生偏轉時的舵面初始位置，t為預設舵面偏轉響應時間；
[0019]根據(jù)所述目標轉向判斷量與預設轉向臨界值的大小比較結果，確定所述目標轉向。
[0020]可選地，在生成并發(fā)出所述轉速控制信號和所述轉向控制信號之后，還包括:
[0021]針對各個所述小功率電機，獲取所述小功率電機的實際轉速，直至判斷得到所述實際轉速和所述目標轉速之間的差值滿足預設的差值允許范圍，反之若所述差值不滿足所述差值允許范圍，則調節(jié)所述轉速控制信號。
[0022]可選地，在計算得到所述小功率電機的目標轉速和目標轉向之后，還包括:
[0023]針對各個所述小功率電機，獲取所述小功率電機的主線電流，直至所述主線電流不超過預設的電流極限值。
[0024]可選地，所述獲取所述舵面的實際位置之后，還包括:
[0025]將所述實際位置上傳到所述飛控計算機。
[0026]一種電動舵機控制器，其中所述電動舵機控制器用于
[0027]獲取飛控計算機下發(fā)的用于控制舵面偏轉到預設位置的舵面偏轉指令；獲取所述舵面的實際位置，直至判斷得到所述實際位置與所述預設位置之間的偏差滿足預設的偏差允許范圍；若所述偏差不滿足所述偏差允許范圍，則利用小功率電機的目標轉速確定方法來處理所述實際位置和所述預設位置，得到所述小功率電機的目標轉速；利用所述小功率電機的目標轉向確定方法來處理所述實際位置和所述預設位置，得到所述小功率電機的目標轉向；生成并發(fā)出用于控制所述小功率電機以所述目標轉速進行運轉的轉速控制信號，以及用于控制所述小功率電機以所述目標轉向進行運轉的轉向控制信號。
[0028]可選地，所述電動舵機控制器在生成并發(fā)出所述轉速控制信號和所述轉向控制信號之后，還用于:獲取所述各個小功率電機的實際轉速，直至判斷得到所述實際轉速和所述目標轉速之間的差值滿足預設的差值允許范圍，反之若所述差值不滿足所述差值允許范圍，則調節(jié)所述轉速控制信號。
[0029]從上述的技術方案可以看出，若獲取的舵面的實際位置與預設位置之間存在偏差，則需要控制小功率電機一致運轉，以共同驅動電動舵機帶動舵面向所述預設位置進行偏轉，在此過程中所述舵面的實際位置實時更新、舵面的實際位置與預設位置之間的偏差逐漸減小，當所述偏差減小到滿足預設的偏差允許范圍時，此時即可認為所述舵面已偏轉到所述預設位置，無需繼續(xù)控制所述小功率電機運轉；從而實現(xiàn)了通過控制所述電動舵機中的小功率電機的運行狀態(tài)，來驅動所述電動舵機帶動舵面偏轉到預設位置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述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發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0031]圖1為本發(fā)明實施例一公開的一種電動舵機控制方法流程圖；
[0032]圖2為本發(fā)明實施例二公開的一種電動舵機控制方法流程圖。
【具體實施方式】
[0033]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0034]本發(fā)明實施例一公開了一種電動舵機控制方法，以實現(xiàn)通過控制所述電動舵機中的小功率電機的運行狀態(tài)，來驅動所述電動舵機帶動舵面偏轉到預設位置，參見圖1，包括:
[0035]步驟100:獲取飛控計算機下發(fā)的用于控制舵面偏轉到預設位置的舵面偏轉指令。
[0036]步驟200:獲取所述舵面的實際位置；
[0037]具體的，在舵面未發(fā)生偏轉時，所述舵面的實際位置即為舵面的初始位置。
[0038]步驟300:判斷所述實際位置與所述預設位置之間的偏差是否滿足預設的偏差允許范圍；當所述偏差滿足所述偏差允許范圍時，所述電動舵機控制方法的控制過程結束；反之，進入步驟400 ；
[0039]具體的，當所述舵面的實際位置即為所述舵面的初始位置時，若所述偏差不滿足所述偏差允許范圍，此時需進入下述步驟400-500 ;在下述步驟400-500執(zhí)行過程中，舵面從所述初始位置逐漸向所述預設位置趨近，此時所述舵面的實際位置實時發(fā)生改變，所述實際位置與所述預設位置之間的偏差也就逐漸較小，當所述偏差減小到滿足所述偏差允許范圍時，說明所述舵面的實際位置已達到電動舵機對于舵面偏轉角度的精度要求，此時即可認為舵面已從所述初始位置偏轉到所述預設位置，無需繼續(xù)控制用于驅動電動舵機帶動舵面實現(xiàn)偏轉的所述小功率電機進行運轉，所述舵面偏轉指令執(zhí)行完畢、本次控制過程結束。
[0040]步驟400:利用小功率電機的目標轉速確定方法來處理所述實際位置和所述預設位置，得到所述小功率電機的目標轉速；利用所述小功率電機的目標轉向確定方法來處理所述實際位置和所述預設位置，得到所述小功率電機的目標轉向；
[0041]具體的，對于利用多個小功率電機來替代單一大功率直流伺服電機的電動舵機來說，所述電動舵機的硬件結構決定了各個所述小功率電機的運轉情況必須始終保持一致，因此對于各個所述小功率電機來說，其需要具有統(tǒng)一的目標轉速和統(tǒng)一的目標轉向；步驟400采用所述目標轉速確定方法一次確定得到的目標轉速，即為各個所述小功率電機統(tǒng)一的目標轉速，且采用所述目標轉向確定方法一次確定得到的目標轉向，即可各個所述小功率電機統(tǒng)一的目標轉向，而無需針對所述每一個小功率電機來分別計算其目標轉速和目標轉向。
[0042]步驟500:生成并發(fā)出用于控制所述小功率電機以所述目標轉速進行運轉的轉速控制信號，以及用于控制所述小功率電機以所述目標轉向進行運轉的轉向控制信號；并返回所述步驟200 ；
[0043]具體的，各個所述小功率電機均在所述轉速控制信號和所述轉向控制信號的共同作用下進行運轉，以共同驅動所述電動舵機帶動舵面偏轉；且對應于各個所述小功率電機來說，其 對應的轉速控制信號和轉向控制信號均相同，從而保證各個所述小功率電機的運轉狀態(tài)始終保持一致。
[0044]總的來說，上述電動舵機控制方法，實質上可稱為一種舵面位置閉環(huán)控制系統(tǒng)，該舵面位置閉環(huán)控制系統(tǒng)以舵面的預設位置作為輸入信號、以舵面的實際位置作為輸出信號、并以該輸出信號作為反饋信號反饋到系統(tǒng)輸入端，該系統(tǒng)按照所述實際位置偏離所述預設位置的相反方向改變所述小功率電機的控制信號(包括所述轉速控制信號和所述轉向控制信號)，以逐漸減小并最終消除所述實際位置與所述預設位置之間的偏差，是一種基于所述偏差值的反饋控制方式。
[0045]其中，針對步驟400中所述的小功率電機的目標轉速確定方法，本實施例共提供了三種可行的實施方案，具體如下:
[0046](I)本實施例公開的第一種目標轉速確定方法為:
[0047]采用公式n= (IXlP1-P2IXl)/ (aXb X t)計算得到所述目標轉速，式中:
[0048]η為所述目標轉速；常數(shù)i為所述電動舵機中的減速器的減速比A為所述實際位置；p2為所述預設位置；常數(shù)I為所述電動舵機中的直線位移轉化裝置的最大輸出位移；常數(shù)a為所述直線位移轉化裝置輸出單位位移時，電動舵系統(tǒng)中的模擬/數(shù)字轉換器對應輸出的數(shù)字量；常數(shù)b為所述小功率電機每轉一轉時，所述直線位移轉化裝置對應輸出的直線位移為預設舵面偏轉響應時間。
[0049]其中，所述預設舵面偏轉響應時間即所述小功率電機接收到所述轉速控制信號和所述轉向控制信號后，所述舵面受到電動舵機的傳動影響而發(fā)出偏轉響應所需的傳動時間，所述t的示值可根據(jù)實際情況來具體設定。
[0050]其中需要說明的是，所述“常數(shù)”一詞的具體意義為:只要所述電動舵系統(tǒng)的結構確定，則所述1、1、a和b的值均固定不變。[0051](2)本實施例公開的第二種目標轉速確定方法為:
[0052]首先，在預設間隔時間下，采用公式n= (iX IP1-P2I Xl)/ (aXbXt)計算得到多個初級目標轉速，式中:
[0053]η為所述初級目標轉速；常數(shù)i為所述電動舵機中的減速器的減速比A為所述實際位置；p2為所述預設位置；常數(shù)I為所述電動舵機中的直線位移轉化裝置的最大輸出位移；常數(shù)a為所述直線位移轉化裝置輸出單位位移時，電動舵系統(tǒng)中的模擬/數(shù)字轉換器對應輸出的數(shù)字量；常數(shù)b為所述小功率電機每轉一轉時，所述直線位移轉化裝置對應輸出的直線位移為預設舵面偏轉響應時間。
[0054]其中，所述預設時間間隔可根據(jù)實際情況來具體設定，并不局限。
[0055]其次，計算得到所述各個初級目標轉速的平均值，作為所述目標轉速。
[0056]總的來說，所述第二種目標轉速確定方法實質上是對所述第一種目標轉速確定方法的進一步優(yōu)化，即在預設間隔時間下，通過所述第一種目標轉速確定方法得到多個目標轉速值；再對其求平均值，并將該平均值作為最終確定的目標轉速，如此則可盡量減小所述目標轉速的計算誤差，從而對所述小功率電機的運轉狀態(tài)進行更加精確的調控。
[0057](3)基于上述任一種目標轉速確定方法，本實施例公開的第三種目標轉速計算方法為:
[0058]在計算得到所述目標轉速之后，還包括:判斷所述目標轉速是否滿足預設轉速范圍，當所述目標轉速不滿足所述預設轉速范圍時，設定所述目標轉速為預設值。
[0059]為避免所述小功率電機在超高速運轉情況下發(fā)生故障而影響電動舵系統(tǒng)的正常工作，在實際應用中，一般設定所述預設轉速不超過500轉/分，所述預設值為500轉/分。
[0060]其中，針對步驟400中所述的小功率電機的目標轉向確定方法，具體為:
[0061]首先,采用公式U=kp* Λ I P1-Ptl I+kd*d I P1-Ptl I/dt計算得到目標轉向判斷量，其中所述電動舵機控制方法基于比例-微分控制系統(tǒng)實現(xiàn)，式中:
[0062]U為所述目標轉向判斷量，kp為所述比例-微分控制系統(tǒng)的比例系數(shù)，kd為所述比例-微分控制系統(tǒng)的微分系數(shù)，P1為所述實際位置，Po為舵面未發(fā)生偏轉時的舵面初始位置，t為預設舵面偏轉響應時間；
[0063]其次，根據(jù)所述目標轉向判斷量與預設轉向臨界值的大小比較結果，確定所述目標轉向；
[0064]如，當所述目標轉向判斷量大于所述預設轉向臨界值時，確定所述小功率電機正轉，反之，則確定所述小功率電機反轉，其中所述預設轉向臨界值的大小可根據(jù)實際情況具體設定，并不局限。通過控制所述小功率電機的轉向，可控制舵面的偏轉方向。
[0065]通過本發(fā)明實施例一可知，若獲取的舵面的實際位置與預設位置之間存在偏差，則需要控制小功率電機運轉，以驅動電動舵機帶動舵面向所述預設位置進行偏轉，在此過程中所述舵面的實際位置實時更新、舵面的實際位置與預設位置之間的偏差逐漸減小，當所述偏差減小到滿足預設的偏差允許范圍時，此時即可認為所述舵面已偏轉到所述預設位置，無需繼續(xù)控制所述小功率電機運轉；從而實現(xiàn)了通過控制所述電動舵機中的小功率電機的運行狀態(tài)，來驅動所述電動舵機帶動舵面偏轉到預設位置。
[0066]基于上述實施例一，本發(fā)明實施例二公開了又一種電動舵機控制方法，以實現(xiàn)通過控制所述電動舵機中的小功率電機的運行狀態(tài)，來驅動所述電動舵機帶動舵面偏轉到預設位置。參見圖2,包括；
[0067]步驟100:獲取飛控計算機下發(fā)的用于控制舵面偏轉到預設位置的舵面偏轉指令；
[0068]步驟200:獲取所述舵面的實際位置；
[0069]步驟300:判斷所述實際位置與所述預設位置之間的偏差是否滿足預設的偏差允許范圍；當所述偏差滿足所述偏差允許范圍時，所述電動舵機控制方法的控制過程結束；反之，進入步驟400 ；
[0070]步驟400:利用小功率電機的目標轉速確定方法來處理所述實際位置和所述預設位置，得到所述小功率電機的目標轉速；利用所述小功率電機的目標轉向確定方法來處理所述實際位置和所述預設位置，得到所述小功率電機的目標轉向；
[0071]步驟500:生成并發(fā)出用于控制所述小功率電機以所述目標轉速進行運轉的轉速控制信號，以及用于控制所述小功率電機以所述目標轉向進行運轉的轉向控制信號；
[0072]步驟600:針對各個所述小功率電機,獲取所述小功率電機的實際轉速；
[0073]步驟700:針對各個所述小功率電機，判斷所述實際轉速和所述目標轉速之間的差值是否滿足預設的差值允許范圍，若所述差值不滿足所述差值允許范圍則返回步驟500，調節(jié)相應的所述轉速控制信號，反之返回步驟200 ；
[0074]具體的，在電動舵機的實際應用過程中，所述小功率電機的實際轉速可能會與其目標轉速之間存在一定差值，這時就需要對作用于轉速出現(xiàn)偏差的小功率電機的轉速控制信號進行調控，即根據(jù)所述小功率電機的目標轉速和當前測得的實際轉速之間的偏差，來重新生成并發(fā)出用于控制所述小功率電機以所述目標轉速進行運轉的轉速控制信號，以保證該小功率電機輸出的實際轉速能達到所述目標轉速(此處只要所述實際轉速和所述目標轉速之間的差值滿足預設的差值允許范圍，則即可認為所述實際轉速等于所述目標轉速)，從而避免實際工作過程中出現(xiàn)小功率電機的運轉情況不一致的狀況，而影響所述電動舵機的正常運行；
[0075]相較于上述實施例一，本實施例在所述實施例一的步驟500 (即本實施例的步驟500)之后插入步驟600-700，如此則相當于在實施例一建立的舵面位置閉環(huán)控制系統(tǒng)內部增加了一個轉速閉環(huán)控制系統(tǒng)。針對任一所述小功率電機，所述轉速閉環(huán)控制系統(tǒng)以所述小功率電機的目標轉速作為輸入信號、以所述小功率電機的實際轉速作為輸出信號、并以該輸出信號作為反饋信號反饋到所述轉速閉環(huán)控制系統(tǒng)的輸入端，通過調節(jié)所述轉速控制信號來減小并最終消除所述實際轉速與所述目標轉速之間的偏差，從而保證所述小功率電機的實際轉速可達到并穩(wěn)定在所述目標轉速。
[0076]基于上述實施例，本發(fā)明實施例三公開了又一種電動舵機控制方法，包括:
[0077]在計算得到所述小功率電機的目標轉速和目標轉向之后，還獲取各個所述小功率電機的主線電流，直至所述主線電流不超過預設的電流極限值。
[0078]由此，當任一所述小功率電機的主線電流超出預設的電流極限值時，則不會生成并發(fā)出用于控制所述小功率電機進行運轉的轉速控制信號和轉向控制信號，從而避免所述小功率電機因主線電流過高而燒毀。
[0079]此外，在獲取所述舵面的實際位置之后，本發(fā)明實施例還將所述實際位置上傳到所述飛控計算機，供所述飛控計算機實時了解舵面的位置信息。[0080]本發(fā)明實施例四公開了一種電動舵機控制器，以實現(xiàn)通過控制所述電動舵機中的小功率電機的運行狀態(tài)，來驅動所述電動舵機帶動舵面偏轉到預設位置。
[0081 ] 具體的，所述電動舵機控制器用于
[0082]獲取飛控計算機下發(fā)的用于控制舵面偏轉到預設位置的舵面偏轉指令；獲取所述舵面的實際位置，直至判斷得到所述實際位置與所述預設位置之間的偏差滿足預設的偏差允許范圍；若所述偏差不滿足所述偏差允許范圍，則利用小功率電機的目標轉速確定方法來處理所述實際位置和所述預設位置，得到所述小功率電機的目標轉速；利用所述小功率電機的目標轉向確定方法來處理所述實際位置和所述預設位置，得到所述小功率電機的目標轉向；生成并發(fā)出用于控制所述小功率電機以所述目標轉速進行運轉的轉速控制信號，以及用于控制所述小功率電機以所述目標轉向進行運轉的轉向控制信號。
[0083]此外，所述電動舵機控制器在生成并發(fā)出所述轉速控制信號和所述轉向控制信號之后，還可用于:獲取所述各個小功率電機的實際轉速，直至判斷得到所述實際轉速和所述目標轉速之間的差值滿足預設的差值允許范圍，反之若所述差值不滿足所述差值允許范圍，則調節(jié)所述轉速控制信號。
[0084]對于本發(fā)明實施例公開的電動舵機控制器而言，由于其與本發(fā)明實施例公開的電動舵機控制方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。
[0085]綜上所述:在本發(fā)明實施例中，若獲取的舵面的實際位置與預設位置之間存在偏差，則需要控制小功率電機一致運轉，以共同驅動電動舵機帶動舵面向所述預設位置進行偏轉，在此過程中所述舵面的實際位置實時更新、舵面的實際位置與預設位置之間的偏差逐漸減小，當所述偏差減小到滿足預設的偏差允許范圍時，此時即可認為所述舵面已偏轉到所述預設位置，無需繼續(xù)控制所述小功率電機運轉；從而實現(xiàn)了通過控制所述電動舵機中的小功率電機的運行狀態(tài)，來驅動所述電動舵機帶動舵面偏轉到預設位置。
[0086]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0087]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明實施例的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明實施例將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種電動舵機控制方法，其特征在于，包括: 獲取飛控計算機下發(fā)的用于控制舵面偏轉到預設位置的舵面偏轉指令； 獲取所述舵面的實際位置，直至判斷得到所述實際位置與所述預設位置之間的偏差滿足預設的偏差允許范圍； 反之若所述偏差不滿足所述偏差允許范圍，則利用小功率電機的目標轉速確定方法來處理所述實際位置和所述預設位置，得到所述小功率電機的目標轉速；利用所述小功率電機的目標轉向確定方法來處理所述實際位置和所述預設位置，得到所述小功率電機的目標轉向； 生成并發(fā)出用于控制所述小功率電機以所述目標轉速進行運轉的轉速控制信號，以及用于控制所述小功率電機以所述目標轉向進行運轉的轉向控制信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的電動舵機控制方法，其特征在于，所述目標轉速確定方法為:采用公式n= (iX |P「P2| Xl)/ (aXbXt)計算得到所述目標轉速， 式中，η為所述目標轉速；常數(shù)i為所述電動舵機中的減速器的減速比A為所述實際位置；P2為所述預設位置；常數(shù)I為所述電動舵機中的直線位移轉化裝置的最大輸出位移；常數(shù)a為所述直線位移轉化裝置輸出單位位移時，電動舵系統(tǒng)中的模擬/數(shù)字轉換器對應輸出的數(shù)字量；常數(shù)b為所述小功率電機每轉一轉時，所述直線位移轉化裝置對應輸出的直線位移；t為預設舵面偏轉響應時間。
3.根據(jù)權利要求1所述的電動舵機控制方法，其特征在于，所述目標轉速確定方法為: 在預設間隔時間下，采用公式n= (IXlP1-P2IXl)/ (aXbXt)計算得到多個初級目標轉速，式中，η為所述初級目標轉速；常數(shù)i為所述電動舵機中的減速器的減速比T1SK述實際位置；P2為所述預設位置；常數(shù)I為所述電動舵機中的直線位移轉化裝置的最大輸出位移；常數(shù)a為所述直線位移轉化裝置輸出單位位移時，電動舵系統(tǒng)中的模擬/數(shù)字轉換器對應輸出的數(shù)字量；常數(shù)b為所述小功率電機每轉一轉時，所述直線位移轉化裝置對應輸出的直線位移為預設舵面偏轉響應時間； 計算得到所述多個初級目標轉速的平均值，作為所述目標轉速。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的電動舵機控制方法，其特征在于，所述目標轉速確定方法為:在計算得到所述目標轉速之后，還包括 判斷所述目標轉速是否滿足預設轉速范圍，當所述目標轉速不滿足所述預設轉速范圍時，設定所述目標轉速為預設值。
5.根據(jù)權利要求1所述的電動舵機控制方法，其特征在于，所述目標轉向確定方法包括: 采用公式U=kp*A I P1-Pci I+kd*d I P1-Pci I/dt計算得到目標轉向判斷量,其中所述電動舵機控制方法基于比例-微分控制系統(tǒng)實現(xiàn)，式中:U為所述目標轉向判斷量，kp為所述比例-微分控制系統(tǒng)的比例系數(shù)，kd為所述比例-微分控制系統(tǒng)的微分系數(shù)，P1為所述實際位置，P0為舵面未發(fā)生偏轉時的舵面初始位置，t為預設舵面偏轉響應時間； 根據(jù)所述目標轉向判斷量與預設轉向臨界值的大小比較結果，確定所述目標轉向。
6.根據(jù)權利要求1所述的電動舵機控制方法，其特征在于，在生成并發(fā)出所述轉速控制信號和所述轉向控制信號之后，還包括:. 針對各個所述小功率電機，獲取所述小功率電機的實際轉速，直至判斷得到所述實際轉速和所述目標轉速之間的差值滿足預設的差值允許范圍，反之若所述差值不滿足所述差值允許范圍，則調節(jié)所述轉速控制信號。
7.根據(jù)權利要求1所述的電動舵機控制方法，其特征在于，在計算得到所述小功率電機的目標轉速和目標轉向之后，還包括: 針對各個所述小功率電機，獲取所述小功率電機的主線電流，直至所述主線電流不超過預設的電流極限值。
8.根據(jù)權利要求1所述的電動舵機控制方法，其特征在于，所述獲取所述舵面的實際位置之后，還包括: 將所述實際位置上傳到所述飛控計算機。
9.一種電動舵機控制器，其特征在于，所述電動舵機控制器用于 獲取飛控計算機下發(fā)的用于控制舵面偏轉到預設位置的舵面偏轉指令；獲取所述舵面的實際位置，直至判斷得到所述實際位置與所述預設位置之間的偏差滿足預設的偏差允許范圍；若所述偏差不滿足所述偏差允許范圍，則利用小功率電機的目標轉速確定方法來處理所述實際位置和所述預設位置，得到所述小功率電機的目標轉速；利用所述小功率電機的目標轉向確定方法來處理所述實際位置和所述預設位置，得到所述小功率電機的目標轉向；生成并發(fā)出用于控制所述小功率電機以所述目標轉速進行運轉的轉速控制信號，以及用于控制所述小功率電機以所述目標轉向進行運轉的轉向控制信號。
10.根據(jù)權利要求9所述的電動舵機控制器，其特征在于，所述電動舵機控制器在生成并發(fā)出所述轉速控制信號和所述轉向控制信號之后，還用于:獲取所述各個小功率電機的實際轉速，直至判斷得到所述實際轉速和所述目標轉速之間的差值滿足預設的差值允許范圍，反之若所述差值不滿足所述差值允許范圍，則調節(jié)所述轉速控制信號。
【文檔編號】H02P21/14GK103475297SQ201310450126
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權日:2013年9月27日
【發(fā)明者】劉華峰, 龍超, 楊德良, 孫恒博, 吳貴成, 華仕容, 張婧, 隆強, 劉振敏 申請人:中國航天科技集團公司烽火機械廠