[发明专利]一种用于行动物体驱动控制的高可靠性冗余控制装置

说明书

本发明公开了一种用于行动物体驱动控制的高可靠性冗余控制装置，属于通信控制领域，其中行动物体包括至少一个动力执行机构，冗余控制装置包括至少两个主控系统以及至少一个动力控制单元，主控系统用于向一个或者多个动力控制单元发送控制指令，动力控制单元用于根据接收到的控制指令对单个动力执行机构进行控制，以便于调整行动物体的姿态和/或运动方向；其中，每个主控系统分别与全部的动力控制单元连接成环网结构。本发明结构设计巧妙，通过配置更多数量的主控系统，并使各个主控系统分别与动力控制单元连接成环网结构，从而大大增加了整体的可靠性和冗余能力。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种用于行动物体驱动控制的高可靠性冗余控制装置。

背景技术

行动物体，包括轮式车辆、履带式车辆、螺旋桨推进船舶、喷水推进船舶、旋翼机、螺旋桨飞机、喷气式飞机等各类型的陆海空装备。行动物体的运动以及姿态的控制通常是通过调节其上所搭载的动力执行机构的工作状态来实现的。其中，动力执行机构则通常为通过轴输出动力的轴输出装置，譬如电机、内燃机，汽轮机等，或者是通过喷射工作物质输出动力的反推装置。譬如当工作物质为气体时，反推装置则为喷气推进装置；当工作物质为液体，例如水时，反推装置则为喷水推进装置。

对于行动物体上搭载的动力执行机构控制的可靠性，是保证行动物体正常稳定工作的前提。现有技术中，行动物体上搭载的每个动力执行结构都配置有用于独立对其进行控制的动力控制单元，动力控制单元再接收主控系统的集中控制。工作时，通过主控系统分别向各个动力控制单元发送控制指令，再由各个动力控制单元根据其所接收到的控制指令，独立地对各自所连接的动力执行机构进行控制，从而联合地实现对行动物体姿态和运动方向的调整。

但是，现有技术中，主控系统都是通过单独的通信链路与各个动力控制单元实现通信，因此，当任意的通信链路发生故障导致通信中断时，该通信链路所连接的动力控制单元则无法再继续接收控制指令，从而使与其连接的动力执行机构不受控，从而影响行动物体的正常工作，使得控制过程的可靠性不高。

发明内容

针对现有技术存在的搭载有动力执行机构的行动物体，其驱动控制的可靠性低，用于控制操作的通信链路出现故障后容易导致控制失效的问题，本发明的目的在于提供一种用于行动物体驱动控制的高可靠性冗余控制装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一方面，本发明提供一种用于行动物体驱动控制的高可靠性冗余控制装置，所述行动物体包括至少一个动力执行机构，包括至少两个主控系统以及至少一个动力控制单元，所述主控系统用于向一个或者多个所述动力控制单元发送控制指令，所述动力控制单元用于根据接收到的所述控制指令对单个所述动力执行机构进行控制，以便于调整所述行动物体的姿态和/或运动方向；其中，每个所述主控系统分别与全部的所述动力控制单元连接成环网结构。

优选的，所述动力执行机构为通过轴输出动力的轴输出装置或者通过喷射工作物质输出动力的反推装置。

优选的，所述轴输出装置为电动机或者内燃机。

优选的，反推装置为喷气推进装置或者喷水推进装置。

优选的，每个所述主控系统以及全部的所述动力控制单元通过通信链路串接成环网结构。

优选的，所述通信链路包括单条或者多条通信介质。

优选的，所述环网结构通过支持环形冗余网络的协议实现。

另一方面，本发明还提供一种车辆，包括底盘、车轮和动力执行机构，还包括如上所述的冗余控制装置，其中，所述动力控制单元的数量与所述动力执行机构的数量相同且一一对应地连接。

优选的，所述动力执行机构为电机，所述电机为轮边电机或者轮毂电机。