[发明专利]一种用于测量无人艇的双柴油舷外挂机操控装置及其方法

权利要求书

1.一种用于测量无人艇的双柴油舷外挂机操控装置，其特征在于：包括第一直流无刷电机、第二直流无刷电机、油门拉线、档位拉线和控制模块，油门拉线安装于双挂机的油门中间用于同时控制双挂机的油门，档位拉线安装于双档位中间用于同时控制双挂机的档位，第一直流无刷电机通过齿轮连接双挂机的机械式手柄用于档位和油门的控制，第二直流无刷电机通过齿轮连接双挂机的机械式舵轮用于转向的控制；控制模块分别连接第一直流无刷电机和第二直流无刷电机，通过控制第一直流无刷电机的正转和反转来控制两台柴油舷外挂机的档位和油门，通过控制第二直流无刷电机的正转和反转来控制两台柴油舷外挂机转向；

在双挂机中间设置连杆，所述连杆用于保持两台柴油舷外挂机转向一致，第一直流无刷电机带动双挂机的机械式手柄转动，第二直流无刷电机带动双挂机的机械式舵轮同时转动。

2.根据权利要求1所述的一种用于测量无人艇的双柴油舷外挂机操控装置，其特征在于：所述控制模块包括：无线通信设备、无人艇艇端主控机单元STM32F767、双挂机操控单元、有人/无人操控切换模块，无线通信设备连接无人艇艇端主控机单元，无人艇艇端主控机单元通过RS422串口连接双挂机操控单元，双挂机操控单元分别连接第一直流无刷电机、第二直流无刷电机和有人/无人操控切换模块。

3.根据权利要求2所述的一种用于测量无人艇的双柴油舷外挂机操控装置，其特征在于：所述控制模块包括：所述双挂机操控单元包括隔离运算放大器、大功率运算放大器、IRF2110驱动芯片、A/D转换器、电流检测器、转速检测器，无人艇艇端主控机单元STM32F767串联隔离运算放大器、大功率运算放大器和IRF2110驱动芯片，IRF2110驱动芯片输出端连接第一直流无刷电机和第二直流无刷电机，第一直流无刷电机和第二直流无刷电机分别连接电流检测器和转速检测器，电流检测器的输出端连接A/D转换器，A/D转换器的输出端和转速检测器的输出端连接无人艇艇端主控机单元STM32F767。

4.根据权利要求2所述的一种用于测量无人艇的双柴油舷外挂机操控装置，其特征在于：所述有人/无人操控切换模块包括有人/无人操控按键电路和自动切换有人/无人操控电路。

5.根据权利要求4所述的一种用于测量无人艇的双柴油舷外挂机操控装置，其特征在于：所述有人/无人操控按键电路包括光偶隔离器TLP281-4、电阻R47、电阻R48、电阻R51、电阻R52、电阻R65、电阻R66、电阻R67、电阻R68、电容C32、电容C33、电容C34、电容C35、光偶隔离器TLP281-4的第一管脚连接电阻R51、光偶隔离器TLP281-4的第三管脚连接电阻R47、光偶隔离器TLP281-4的第五管脚连接电阻R48、光偶隔离器TLP281-4的第七管脚连接电阻R52，光偶隔离器TLP281-4的第二管脚、第四管脚、第六管脚、第八管脚、第十管脚、第十二管脚、第十四管脚、第十六管脚接地，光偶隔离器TLP281-4的第九管脚分别连接电阻R65和电容C32的一端，光偶隔离器TLP281-4的第十一管脚分别连接电阻R66和电容C33的一端，光偶隔离器TLP281-4的第十三管脚分别连接电阻R67和电容C34的一端，光偶隔离器TLP281-4的第十五管脚分别连接电阻R68和电容C35的一端，电阻R65、电阻R66、电阻R67和电阻R68的另一端分别连接3.3V电源，电容C32、电容C33、电容C34和电容C35的另一端分别接地。

6.根据权利要求4所述的一种用于测量无人艇的双柴油舷外挂机操控装置，其特征在于：所述自动切换有人/无人操控电路包括光偶隔离器TLP281-4、电阻R63、电阻R64、电阻R73、电阻R73，光偶隔离器TLP281-4的第一管脚连接电阻R74、光偶隔离器TLP281-4的第三管脚连接电阻R74、光偶隔离器TLP281-4的第五管脚连接电阻R64、光偶隔离器TLP281-4的第七管脚连接电阻R63。

7.根据权利要求3所述的一种用于测量无人艇的双柴油舷外挂机操控装置，其特征在于：所述控制模块其中的具体电路包括：无人艇艇端主控机单元STM32F767、直流电源、电源滤波模块、三相逆变桥、无刷直流电机、三相电感、电流检测模块和数字控制器，直流电源的正极与滤波电感的一端相连接，该滤波电感的另一端分别与滤波电容和三相逆变桥相连接，滤波电容的另一端与直流电源的负极及三相逆变桥的另一端相连接，三相逆变桥包括六个桥臂，每个桥臂由一个开关管和一个二极管组成；每个二极管分别反相并联在对应开关管的集电极和发射极两端；三相逆变桥通过串接三相电感与无刷直流电机的三相绕组连接，电流检测模块包括两个霍尔电流传感器，霍尔传感器与无刷直流电机绕组串联，数字控制器分别与无刷直流电机和电流检测模块相连接，采集无刷直流电机的三相霍尔信号HA、HB和HC和电流检测模块的两相电流信号ia和ib以及启动信号和转速参考信号，并传输至无人艇艇端主控机单元STM32F767，无人艇艇端主控机单元STM32F767输出六个PWM波信号至三相逆变桥。