一種基于arm控制器的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于ARM控制器的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)，包括控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和電動(dòng)舵機(jī)；控制模塊包括ARM控制器、第一信號(hào)預(yù)處理電路、第二信號(hào)預(yù)處理電路、第三信號(hào)預(yù)處理電路和邏輯電路；第一信號(hào)預(yù)處理電路的輸入端連接舵控制信號(hào)，第二信號(hào)預(yù)處理電路的輸入端連接至電動(dòng)舵機(jī)的反饋端；第三信號(hào)預(yù)處理電路的輸入端連接至驅(qū)動(dòng)模塊的反饋端；第一信號(hào)預(yù)處理電路的輸出端、第二信號(hào)預(yù)處理電路的輸出端和第三信號(hào)預(yù)處理電路的輸出端均與ARM控制器的輸入端連接；邏輯電路的輸入端連接至ARM控制器的輸出端；驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端連接至邏輯電路的輸出端；電動(dòng)舵機(jī)的輸入端連接至驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端。本實(shí)用新型具有集成度高、控制方法靈活、運(yùn)行速度快的顯著特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】—種基于ARM控制器的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電機(jī)控制機(jī)構(gòu)領(lǐng)域，具體涉及一種基于ARM控制器的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)是一種伺服控制系統(tǒng)，它將舵控制信號(hào)和舵反饋信號(hào)進(jìn)行綜合、放大，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，讓舵跟隨舵控信號(hào)偏擺。
[0003]公開的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)類型有模擬控制型、DSP數(shù)字控制型、單片機(jī)數(shù)字控制型、FPGA可編程邏輯控制型，控制的電機(jī)有:有刷直流電機(jī)、無(wú)刷直流電機(jī)、交流同步電機(jī)。在控制器中，模擬控制型和DSP控制型應(yīng)用較多，但模擬控制型因調(diào)試?yán)щy，難以適應(yīng)伺服機(jī)構(gòu)發(fā)展的需要；DSP型因功能強(qiáng)大，使用中性能富裕過(guò)大，且價(jià)格較高；單片機(jī)因性能受限，其應(yīng)用得到一定限制；FPGA可編程邏輯控制型因?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜，普及應(yīng)用受到限制。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本實(shí)用新型提供了一種基于ARM控制器的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)，其目的在于提高控制芯片的利用效率，以簡(jiǎn)化伺服機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)，降低成本。
[0005]本實(shí)用新型提供的一種基于ARM控制器的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)包括控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和電動(dòng)舵機(jī)；所述控制模塊包括=ARM控制器、第一信號(hào)預(yù)處理電路、第二信號(hào)預(yù)處理電路、第三信號(hào)預(yù)處理電路和邏輯電路；所述第一信號(hào)預(yù)處理電路的輸入端用于連接舵控制信號(hào)，所述第二信號(hào)預(yù)處理電路的輸入端連接至所述電動(dòng)舵機(jī)的反饋端；所述第三信號(hào)預(yù)處理電路的輸入端連接至所述驅(qū)動(dòng)模塊的反饋端；所述第一信號(hào)預(yù)處理電路的輸出端、所述第二信號(hào)預(yù)處理電路的輸出端和所述第三信號(hào)預(yù)處理電路的輸出端均與所述ARM控制器的輸入端連接；所述邏輯電路的輸入端連接至所述ARM控制器的輸出端；所述驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端連接至所述邏輯電路的輸出端；所述電動(dòng)舵機(jī)的輸入端連接至所述驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端。
[0006]更進(jìn)一步地，還包括分別與所述控制模塊和驅(qū)動(dòng)模塊連接且用于提供工作電壓的電源管理電路。
[0007]更進(jìn)一步地，所述電源管理電路包括:依次連接的電源、D⑶C變換器和低壓差穩(wěn)壓器；所述DCDC變換器具有兩個(gè)輸出端,一個(gè)用于輸出+-15V電壓,另一個(gè)用于輸出+5V電壓；所述低壓差穩(wěn)壓器的輸出端用于輸出+3.3V電壓。
[0008]更進(jìn)一步地，所述電源管理電路與所述控制模塊集成于一體。
[0009]更進(jìn)一步地，所述邏輯電路包括:時(shí)鐘電路、可編程邏輯器件和緩沖驅(qū)動(dòng)芯片；所述可編程邏輯器件的時(shí)鐘信號(hào)端連接所述時(shí)鐘電路，所述可編程邏輯器件的電源端用于連接+3.3V電壓，所述可編程邏輯器件的輸入端用于連接所述ARM控制器的輸出端；所述緩沖驅(qū)動(dòng)芯片的輸入端連接至所述可編程邏輯器件的輸出端，所述緩沖驅(qū)動(dòng)芯片的輸出端用于連接所述驅(qū)動(dòng)模塊。[0010]更進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括:光電隔離電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和電流傳感器；所述光電隔離電路的輸入端連接至所述邏輯電路的輸出端，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端連接至所述光電隔離電路的輸出端，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的電源端用于連接+-15V電壓，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端用于連接所述電動(dòng)舵機(jī)；所述電流傳感器的輸入端連接至所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端，所述電流傳感器的輸出端連接至所述第三信號(hào)預(yù)處理電路的輸入端；所述電流傳感器的電源端用于連接+5V電壓。
[0011]更進(jìn)一步地，所述電動(dòng)舵機(jī)包括:角度傳感器以及依次連接的電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、和輸出軸；所述電動(dòng)機(jī)的輸入端用于連接至所述驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端，所述輸出軸的輸出端用于連接舵面；所述角度傳感器的輸入端與所述輸出軸連接，所述角度傳感器的輸出端用于連接至所述第二信號(hào)預(yù)處理電路的輸入端。
[0012]更進(jìn)一步地，所述電動(dòng)機(jī)為直流有刷電機(jī)或直流無(wú)刷電機(jī)。
[0013]本實(shí)用新型提供的基于ARM控制器的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)具有集成度高、控制方法靈活、運(yùn)行速度快的顯著特點(diǎn)，ARM控制器是當(dāng)今發(fā)展最為迅速的控制器，其選用和適應(yīng)范圍寬廣，價(jià)廉物美，根據(jù)需要可選用不同性能的ARM控制器；可編程控制邏輯編程算法靈活，通過(guò)改變可編程控制邏輯算法，基于ARM的控制器經(jīng)過(guò)功率驅(qū)動(dòng)模塊可分別控制有刷直流電機(jī)或無(wú)刷直流電機(jī)運(yùn)行，由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)舵面偏轉(zhuǎn)，通過(guò)角度傳感器將角偏信號(hào)反饋至ARM控制器，形成不同的閉環(huán)伺服機(jī)構(gòu)，應(yīng)用于各種伺服系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型提供的基于ARM控制器的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型提供的基于ARM控制器的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)中電源管理電路的內(nèi)部模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型提供的基于ARM控制器的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)中邏輯電路的內(nèi)部模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為本實(shí)用新型提供的基于ARM控制器的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)中驅(qū)動(dòng)模塊的內(nèi)部模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5為本實(shí)用新型提供的基于ARM控制器的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)中電動(dòng)舵機(jī)的內(nèi)部模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。此外，下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0020]本實(shí)用新型公開了一種基于ARM控制器的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)，包括控制模塊1、驅(qū)動(dòng)模塊2和電動(dòng)舵機(jī)3 ;控制模塊I包括ARM控制器11、第一信號(hào)預(yù)處理電路12、第二信號(hào)預(yù)處理電路13、第三信號(hào)預(yù)處理電路14和邏輯電路15 ;其中ARM控制器分別通過(guò)第一信號(hào)預(yù)處理電路12、第二信號(hào)預(yù)處理電路13、第三信號(hào)預(yù)處理電路14將采集的舵控制信號(hào)、舵反饋信號(hào)和電機(jī)電流信號(hào)進(jìn)行處理后輸出舵驅(qū)動(dòng)信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)模塊控制電機(jī)帶動(dòng)電動(dòng)舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，角度傳感器反饋輸出軸(舵面)偏轉(zhuǎn)角度，控制輸出軸(舵面)偏轉(zhuǎn)到預(yù)定的角度，從而使舵面按舵控制信號(hào)的要求轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型采用ARM數(shù)字伺服控制，將所有伺服機(jī)構(gòu)控制方法集成在控制器中完成，具有集成度高、控制方法靈活的顯著特點(diǎn)，基于ARM控制器的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)控制器體積小、重量輕、伺服機(jī)構(gòu)適應(yīng)面廣。
[0021 ] 如圖1所示，基于ARM控制器的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)，包括控制模塊1、驅(qū)動(dòng)模塊2和電動(dòng)舵機(jī)3 ;控制模塊I包括ARM控制器11、第一信號(hào)預(yù)處理電路12、第二信號(hào)預(yù)處理電路13、第三信號(hào)預(yù)處理電路14和邏輯電路15 ;第一信號(hào)預(yù)處理電路12的輸入端用于連接舵控制信號(hào)，第二信號(hào)預(yù)處理電路13的輸入端連接至所述電動(dòng)舵機(jī)3的反饋端；所述第三信號(hào)預(yù)處理電路14的輸入端連接至所述驅(qū)動(dòng)模塊2的反饋端；第一信號(hào)預(yù)處理電路12的輸出端、所述第二信號(hào)預(yù)處理電路13的輸出端和所述第三信號(hào)預(yù)處理電路14的輸出端均與所述ARM控制器11的輸入端連接；邏輯電路15的輸入端連接至所述ARM控制器11的輸出端；所述驅(qū)動(dòng)模塊2的輸入端連接至所述邏輯電路15的輸出端；電動(dòng)舵機(jī)3的輸入端連接至所述驅(qū)動(dòng)模塊2的輸出端。
[0022]在本實(shí)用新型中，在ARM控制器的控制下，采集控制信號(hào)、舵反饋信號(hào)、電流信號(hào)的輸入值，經(jīng)過(guò)信號(hào)預(yù)處理電路進(jìn)行濾波降噪后由ARM控制器對(duì)其進(jìn)行處理并輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，經(jīng)緩沖驅(qū)動(dòng)、光耦、功率驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)電動(dòng)舵機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)基于ARM的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)有控制信號(hào)輸入后，將控制信號(hào)、舵反饋信號(hào)和電流信號(hào)輸入控制器，經(jīng)ARM控制器對(duì)其進(jìn)行處理后輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過(guò)H橋或三相橋驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電機(jī)按照要求的方向和速度轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)。與輸出軸同軸安裝的角度傳感器，反饋偏轉(zhuǎn)角位置信息至控制器，形成系統(tǒng)的閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)角度的可控偏轉(zhuǎn)。
[0023]本實(shí)用新型提供的基于ARM控制器的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)具有集成度高、控制方法靈活、運(yùn)行速度加快的顯著特點(diǎn)，通過(guò)可編程控制邏輯的控制，基于ARM的控制器通過(guò)功率驅(qū)動(dòng)模塊可分別控制有刷直流電機(jī)和無(wú)刷直流電機(jī)，由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)舵面偏轉(zhuǎn)。
[0024]當(dāng)前ARM控制器發(fā)展迅速，種類繁多，本實(shí)用新型提供的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)中可以適用于不同功能要求的ARM控制器。
[0025]在本實(shí)用新型中，基于ARM控制器的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)還包括分別與控制模塊I和驅(qū)動(dòng)模塊2連接且用于提供工作電壓的電源管理電路4。
[0026]其中，如圖2所示，電源管理電路4包括:依次連接的電源41、D⑶C變換器42和低壓差穩(wěn)壓器43 ;DCTC變換器42具有兩個(gè)輸出端，一個(gè)用于輸出+-15V電壓,另一個(gè)用于輸出+5V電壓；低壓差穩(wěn)壓器43的輸出端用于輸出+3.3V電壓。
[0027]作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，包含ARM控制器、電源管理電路、信號(hào)預(yù)處理電路、可編程邏輯電路等可以集成在控制板上，驅(qū)動(dòng)部分包含光電隔離電路，集成驅(qū)動(dòng)模塊；而電動(dòng)舵機(jī)為一獨(dú)立的整體?？刂瓢搴万?qū)動(dòng)板可以通過(guò)電連接器相連，電動(dòng)舵機(jī)可以通過(guò)電纜與驅(qū)動(dòng)板相連。
[0028]如圖3所示，邏輯電路15包括:時(shí)鐘電路151、可編程邏輯器件152和緩沖驅(qū)動(dòng)芯片153 ;其中可編程邏輯器件152的時(shí)鐘信號(hào)端連接時(shí)鐘電路151，可編程邏輯器件152的電源端用于連接+3.3V電壓，可編程邏輯器件152的輸入端用于連接ARM控制器11的輸出端；緩沖驅(qū)動(dòng)芯片153的輸入端連接至可編程邏輯器件152的輸出端，緩沖驅(qū)動(dòng)芯片153的輸出端用于連接驅(qū)動(dòng)模塊2。[0029]如圖4所示，驅(qū)動(dòng)模塊2包括:光電隔離電路21、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊22和電流傳感器23 ;光電隔離電路21的輸入端連接至邏輯電路15的輸出端，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊22的輸入端連接至光電隔離電路21的輸出端，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊22的電源端用于連接+-15V電壓，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊22的輸出端用于連接電動(dòng)舵機(jī)3 ;電流傳感器23的輸入端連接至電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊22的輸出端，電流傳感器23的輸出端連接至第三信號(hào)預(yù)處理電路14的輸入端；電流傳感器23的電源端用于連接+5V電壓。
[0030]如圖5所示，電動(dòng)舵機(jī)3包括:角度傳感器34以及依次連接的電動(dòng)機(jī)31、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)32、和輸出軸33 ;電動(dòng)機(jī)31的輸入端用于連接至驅(qū)動(dòng)模塊2的輸出端，輸出軸33的輸出端用于連接舵面；角度傳感器34的輸入端與輸出軸33連接，角度傳感器34的輸出端用于連接至第二信號(hào)預(yù)處理電路13的輸入端。
[0031]在本實(shí)用新型中，電動(dòng)機(jī)31可以為直流有刷電機(jī)，也可以為直流無(wú)刷電機(jī)。
[0032]為了更進(jìn)一步的說(shuō)明本實(shí)用新型提供的基于ARM控制器的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)，現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)例詳述如下:
[0033]ARM控制器11可以采用型號(hào)為STM32F103ZET6的芯片；第一信號(hào)預(yù)處理電路
12、第二信號(hào)預(yù)處理電路13、第三信號(hào)預(yù)處理電路14可以采用運(yùn)算放大器0PA364構(gòu)成的運(yùn)算電路，偏置基準(zhǔn)電路由電位計(jì)及運(yùn)算放大器0PA335組成；時(shí)鐘電路151選用12MHz晶體諧振器及相關(guān)電路組成，CPLD邏輯電路152可以選用EMP240T100I芯片，緩沖驅(qū)動(dòng)電路選用SN74LVC245A芯片。光電隔離電路21由光電耦合器HCPL_3120#300及相關(guān)電路組成；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊22可以采用IGBT模塊FS200R06KL4 ；電流傳感器23可以采用ACS754LCB-100-PFF。電機(jī)31可以采用有刷電機(jī)J40SY120B或無(wú)刷電機(jī)J40ZWX01 ;傳動(dòng)機(jī)構(gòu)32可以采用諧波齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或齒輪+滾珠絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；輸出軸33自制；角度傳感器34可以采用WHS (H) 22-1。電源41可以選用普通+28V電源；± 15V+5VDC / DC模塊42可以選用LSA281?和LHF2805S(F);低壓差穩(wěn)壓器43可以選用TPS73HD318PWP芯片。
[0034]在本實(shí)用新型中，基于ARM控制器的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)包括控制部分、驅(qū)動(dòng)部分和舵機(jī)部分；其中控制部分包含ARM控制器、電源管理電路、信號(hào)預(yù)處理電路、CPLD可編程邏輯電路、緩沖驅(qū)動(dòng)電路、電源轉(zhuǎn)換電路；驅(qū)動(dòng)部分包括功率驅(qū)動(dòng)光電耦合器和H橋或三相橋驅(qū)動(dòng)電路；舵機(jī)部分包括電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、輸出軸、角度傳感器。
[0035]控制部分的控制信號(hào)由上位機(jī)輸入，經(jīng)信號(hào)預(yù)處理電路，然后送ARM白帶A / D轉(zhuǎn)換器，同時(shí)舵反饋信號(hào)、電流信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理后送A / D轉(zhuǎn)換器，在ARM的控制下A / D轉(zhuǎn)換器將三路模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并分別傳入ARM進(jìn)行數(shù)字濾波和舵控制信號(hào)進(jìn)行處理，處理后的舵控信號(hào)經(jīng)脈寬調(diào)制器PWM輸出，同時(shí)輸出的還有控制方向信號(hào)。
[0036]其中電源管理電路通過(guò)DC / DC變換器，將輸入電源變換為+5V、±15V，供系統(tǒng)數(shù)字電路、模擬電路、功率電路部分使用，另外，通過(guò)低壓差穩(wěn)壓器LDO將+5V變換為+3.3V供ARM控制器、數(shù)字電路、信號(hào)處理器電路使用。
[0037]可編程邏輯電路中包括時(shí)鐘電路、緩沖驅(qū)動(dòng)電路，CPLD邏輯電路接收ARM控制器輸出的方向信號(hào)、PWM信號(hào)和直流無(wú)刷電機(jī)輸出的三路霍爾信號(hào)，處理出控制直流無(wú)刷電機(jī)或控制直流有刷電機(jī)的控制信號(hào)，經(jīng)74LVC4245A芯片緩沖后驅(qū)動(dòng)隔離光耦。
[0038]輸入信號(hào)(含控制輸入信號(hào)、舵反饋信號(hào)、電機(jī)電流信號(hào))經(jīng)過(guò)信號(hào)預(yù)處理電路濾波和信號(hào)變換后，轉(zhuǎn)換為ARM控制器擴(kuò)展的A / D轉(zhuǎn)換器允許的量程范圍，共A / D轉(zhuǎn)換器采集?；魻栃盘?hào)變換電路將直流無(wú)刷電機(jī)輸出的霍爾信號(hào)轉(zhuǎn)換為CPLD可編程邏輯兼容的信號(hào)電平。
[0039]光電隔離驅(qū)動(dòng)電路，電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)電路和驅(qū)動(dòng)部分所用DC / DC電源變換電路。光電隔離驅(qū)動(dòng)電路接收控制部分的電機(jī)運(yùn)行控制信號(hào)，輸出驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其主要電路是光電耦合器。電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)模塊用于驅(qū)動(dòng)直流有刷電機(jī)或直流無(wú)刷電機(jī)，經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)后帶動(dòng)舵面偏轉(zhuǎn)。DC / DC電源變換電路提供4路15V電源，用于三相橋電路使用，提供一路5V電源供電流傳感器使用。
[0040]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于ARM控制器的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括控制模塊(I)、驅(qū)動(dòng)模塊(2)和電動(dòng)舵機(jī)⑶；所述控制模塊(I)包括:ARM控制器(11)、第一信號(hào)預(yù)處理電路(12)、第二信號(hào)預(yù)處理電路(13)、第三信號(hào)預(yù)處理電路(14)和邏輯電路(15)； 所述第一信號(hào)預(yù)處理電路(12)的輸入端用于連接舵控制信號(hào)，所述第二信號(hào)預(yù)處理電路(13)的輸入端連接至所述電動(dòng)舵機(jī)(3)的反饋端；所述第三信號(hào)預(yù)處理電路(14)的輸入端連接至所述驅(qū)動(dòng)模塊(2)的反饋端； 所述第一信號(hào)預(yù)處理電路(12)的輸出端、所述第二信號(hào)預(yù)處理電路(13)的輸出端和所述第三信號(hào)預(yù)處理電路(14)的輸出端均與所述ARM控制器(11)的輸入端連接； 所述邏輯電路(15)的輸入端連接至所述ARM控制器(11)的輸出端； 所述驅(qū)動(dòng)模塊(2)的輸入端連接至所述邏輯電路(15)的輸出端； 所述電動(dòng)舵機(jī)(3)的輸入端連接至所述驅(qū)動(dòng)模塊(2)的輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括分別與所述控制模塊(I)和驅(qū)動(dòng)模塊(2)連接且用于提供工作電壓的電源管理電路(4)。
3.如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述電源管理電路(4)包括:依次連接的電源(41)、DCDC變換器(42)和低壓差穩(wěn)壓器(43);所述DCDC變換器(42)具有兩個(gè)輸出端，一個(gè)用于輸出+-15V電壓,另一個(gè)用于輸出+5V電壓；所述低壓差穩(wěn)壓器(43)的輸出端用于輸出+3.3V電壓。
4.如權(quán)利要求2或 3所述的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述電源管理電路(4)與所述控制模塊(I)集成于一體。
5.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述邏輯電路(15)包括:時(shí)鐘電路(151)、可編程邏輯器件(152)和緩沖驅(qū)動(dòng)芯片(153)； 所述可編程邏輯器件(152)的時(shí)鐘信號(hào)端連接所述時(shí)鐘電路(151)，所述可編程邏輯器件(152)的電源端用于連接+3.3V電壓，所述可編程邏輯器件(152)的輸入端用于連接所述ARM控制器(11)的輸出端； 所述緩沖驅(qū)動(dòng)芯片(153)的輸入端連接至所述可編程邏輯器件(152)的輸出端，所述緩沖驅(qū)動(dòng)芯片(153)的輸出端用于連接所述驅(qū)動(dòng)模塊(2)。
6.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)模塊(2)包括:光電隔離電路(21)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(22)和電流傳感器(23)； 所述光電隔離電路(21)的輸入端連接至所述邏輯電路(15)的輸出端，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(22)的輸入端連接至所述光電隔離電路(21)的輸出端，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(22)的電源端用于連接+-15V電壓，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(22)的輸出端用于連接所述電動(dòng)舵機(jī)(3)； 所述電流傳感器(23)的輸入端連接至所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(22)的輸出端，所述電流傳感器(23)的輸出端連接至所述第三信號(hào)預(yù)處理電路(14)的輸入端；所述電流傳感器(23)的電源端用于連接+5V電壓。
7.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述電動(dòng)舵機(jī)(3)包括:角度傳感器(34)以及依次連接的電動(dòng)機(jī)(31)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(32)、和輸出軸(33);所述電動(dòng)機(jī)(31)的輸入端用于連接至所述驅(qū)動(dòng)模塊(2)的輸出端，所述輸出軸(33)的輸出端用于連接舵面； 所述角度傳感器(34)的輸入端與所述輸出軸(33)連接，所述角度傳感器(34)的輸出端用于連接至所述第二信號(hào)預(yù)處理電路(13)的輸入端。
8.如權(quán)利要求7所述的電動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)，其特征 在于，所述電動(dòng)機(jī)(31)為直流有刷電機(jī)或直流無(wú)刷電機(jī)。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK203588023SQ201320764758
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】汪濤, 朱艷芳, 馮小強(qiáng), 王永輝 申請(qǐng)人:湖北三江航天紅峰控制有限公司