[发明专利]一种无人机舵机控制驱动系统

说明书

一种无人机舵机控制驱动系统，包括控制模块、功率驱动模块、舵执行机构；控制模块、功率驱动模块、舵执行机构顺序电性连接，构成闭环；控制模块通过CAN总线与飞控系统连接；控制模块还连接有电源转换模块，电源转换模块连接有28V电源A；功率驱动模块连接有28V电源B；舵执行机构采用无刷直流电机驱动、滚珠丝杠副减速设计；无人机舵机控制驱动系统接收来自飞控系统的控制指令，控制相应的翼舵面动作，实现固定翼无人机的飞行控制；本发明的无人机舵机控制驱动系统具有体积小、重量轻、驱动力矩大、连续工作时间长、稳定可靠的优点，填补了国内固定翼无人机舵机控制驱动系统商用产品的空白，为民用固定翼无人机产品的发展奠定了良好的基础。

技术领域

本发明涉及无人机舵机控制驱动技术领域，具体涉及一种无人机舵机控制驱动系统。

背景技术

现有民用无人机大多为多旋翼结构，多旋翼无人机机械结构简单，控制相对容易，但存在速度慢、承载能力小、续航时间短的缺点，对某些需要较快航速、较大承载能力、长时间续航的民用领域则无法胜任；而对于固定翼无人机，其飞行姿态控制是通过机翼副翼、垂直尾翼、水平尾翼的动作实现，而机翼副翼、垂直尾翼、水平尾翼的动作需通过舵机控制，因此无人机舵机控制驱动系统是固定翼无人机的关键子系统，但因其开发难度较高，目前市场上尚无固定翼无人机舵机控制驱动系统的商用产品，因此影响了民用固定翼无人机产品的发展。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种无人机舵机控制驱动系统，包括控制模块、功率驱动模块、舵执行机构；所述控制模块、功率驱动模块、舵执行机构顺序电性连接，构成闭环；所述控制模块通过CAN总线与飞控系统连接；所述控制模块还电性连接有电源转换模块，电源转换模块电性连接有28V电源A；所述功率驱动模块还电性连接有28V电源B；舵执行机构采用无刷直流电机驱动、滚珠丝杠副减速设计；无人机舵机控制驱动系统接收来自飞控系统的控制指令，控制相应的翼舵面动作，实现固定翼无人机的飞行姿态控制。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种无人机舵机控制驱动系统，包括控制模块、功率驱动模块、舵执行机构；所述控制模块、功率驱动模块、舵执行机构顺序通过电缆连接，构成闭环；所述控制模块通过CAN总线电缆与飞控系统连接；所述控制模块还通过电缆连接有电源转换模块，电源转换模块通过电缆连接有28V电源A；所述功率驱动模块通过电缆连接有28V电源B；控制模块、功率驱动模块分别连接独立的28V电源。

进一步的，所述控制模块包括DSP、CAN通信接口电路、总线驱动器、角度解码电路、差分接收电路；所述DSP为控制模块核心，其包括电源接口、通信接口、PWM接口、数据收发接口；电源接口与电源转换模块通过电缆连接；通信接口与CAN通信接口电路通过PCB板导线连接，CAN通信接口电路与飞控系统通过CAN总线电缆连接；PWM接口与总线驱动器通过PCB板导线连接；数据收发接口与角度解码电路、差分接收电路通过PCB板导线依次连接，差分接收电路与舵执行机构通过电缆连接。

进一步的，所述功率驱动模块包括光隔离耦合电路、逻辑综合电路、过流保护电路、驱动电路、逆变电路；隔离耦合电路、逻辑综合电路、过流保护电路、驱动电路、逆变电路位于同一块PCB板上，其中隔离耦合电路、逻辑综合电路、过流保护电路、驱动电路共地，逆变电路为独立地；所述光隔离耦合电路、逻辑综合电路、驱动电路、逆变电路通过PCB板导线顺序连接，过流保护电路与逻辑综合电路通过PCB板导线连接；所述光隔离耦合电路通过电缆与控制模块的总线驱动器连接。

进一步的，所述舵执行机构包括作动器、角度传感器；所述作动器为小型直线电动舵机，其包括无刷直流电机、减速锥齿轮副、滚珠丝杠副、作动杆； 所述无刷直流电机的输出轴通过减速锥齿轮副与滚珠丝杠副的滚珠丝杠转动连接；滚珠丝杠副的滚珠螺母与作动杆固定连接；所述角度传感器分离固定设置在滚珠丝杠副的滚珠丝杠上端部；所述无刷直流电机通过电缆与功率驱动模块的逆变电路连接；所述角度传感器通过电缆与控制模块的差分接收电路连接。