[发明专利]一种基于RVDT位置反馈的飞机步进电机伺服控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于RVDT位置反馈的飞机步进电机伺服控制系统，其特征在于：包括数据接口、软件接口、硬件接口和作动器接口；所述数据接口与机电管理计算机连接；所述软件接口与所述数据接口连接；所述硬件接口与作动器接口连接；所述作动器接口与负载连接；

所述数据接口采用高速串行通讯总线与机电管理计算机连接，所述高速串行通讯总线采用IEEE-1394B；所述数据接口接收机电管理计算机控制指令，并将接收到的控制指令发送软件接口；所述数据接口接收软件接口发送的状态信息和BIT结果，并将接收到的状态信息和BIT结果发送至机电管理计算机，实现数据共享；

所述软件接口包括逻辑控制单元、BIT单元和位置解算单元，其中：所述逻辑控制单元实现以下功能：

(1)接收数据接口发送的机电管理计算机控制指令，产生步进电机驱动信号，驱动功率驱动单元工作；

(2)接收位置解算单元结果，产生步进电机驱动信号，驱动功率驱动单元工作，使步进电机伺服阀转动到目标位置，实现位置闭环控制；

(3)依据BIT单元传递的反馈信号实现故障诊断与隔离；

所述BIT单元，接收硬件接口发送的状态信息，实现BIT逻辑判断；

所述位置解算单元从硬件接口中的信号调理单元取得RVDT位置传感器反馈信号；

所述功率驱动单元，接收逻辑控制单元发送的步进电机驱动信号，实现所述步进电机驱动信号的功率放大，驱动电机伺服阀门转动；所述功率驱动单元，向BIT单元传输功率驱动单元状态信息；

所述信号调理单元，产生RVDT位置传感器激励信号并采集位置反馈信号，将所述位置反馈信号调理后传递给所述位置解算单元；所述信号调理单元，向BIT单元传输信号调理单元状态信息；

所述作动器接口包括步进电机伺服阀单元和RVDT位置传感器单元，其中：

所述步进电机伺服阀单元，接收所述功率驱动单元发送的功率放大信号，实现步进电机伺服阀单元位置调节；

所述RVDT位置传感器单元，接收信号调理单元发送的激励信号，生成位置反馈信号，将生成的位置反馈信号发送至信号调理单元。

2.根据权利要求1所述一种基于RVDT位置反馈的飞机步进电机伺服控制系统，其特征在于所述软件接口集成于控制器内，所述控制器采用DSP+FPGA架构。

3.根据权利要求1所述一种基于RVDT位置反馈的飞机步进电机伺服控制系统，其特征在于：所述步进电机伺服阀单元采用两相混合式步进电机，以满足飞机工作空间受限且需高分辨率、低速、大转矩的伺服控制需求。

4.根据权利要求1所述一种基于RVDT位置反馈的飞机步进电机伺服控制系统，其特征在于：所述步进电机伺服阀单元采用减速比装置，以提高步进电机运行效率。

5.一种基于RVDT位置反馈的飞机步进电机伺服控制方法，其特征在于，使用如权利要求1所述的一种基于RVDT位置反馈的飞机步进电机伺服控制系统，包括以下步骤：

步骤1软件接口的逻辑控制单元通过数据接口接收机电管理计算机电机伺服阀转动参数，并结合位置解算单元的解算结果，经逻辑运算，产生硬件接口功率驱动单元驱动信号；

步骤2硬件接口的功率驱动单元接收逻辑控制单元发送的驱动信号，并将所述驱动信号放大；

步骤3经功率驱动单元放大的驱动信号作用于作动器接口步进电机伺服阀单元，带动负载转动，实现负载位置调节；

步骤4RVDT位置传感器单元接收信号调理单元发送的激励信号生成位置反馈信号，并将生成的位置反馈信号发送至信号调理单元；

步骤5信号调理单元接收RVDT位置传感器单元发送的反馈信号，经调理，将调理结果输入位置解算单元；

步骤6位置解算单元采集信号调理单元结果，经解算，将解算结果输入逻辑控制单元；

步骤7逻辑控制单元接收位置解算单元发送的位置解算结果，并结合机电管理计算机电机伺服阀转动参数，产生硬件接口功率驱动单元驱动信号，执行步骤2和步骤3，驱动步进电机伺服阀单元实现位置修正。

6.根据权利要求5所述一种基于RVDT位置反馈的飞机步进电机伺服控制方法，其特征在于，还包括步骤8：软件接口BIT单元，接收硬件接口功率驱动单元和信号调理单元发送的BIT信号，并经逻辑运算，发送逻辑控制单元，进行故障诊断与隔离。