[发明专利]一种多作动筒协同控制装置及控制方法

摘要

本发明公开了一种多作动筒协同控制装置及控制方法，该方法实现了多个作动筒在飞控、遥控器或者操作杆的控制下协同地伸缩运动，并且可以在两种控制方式之间进行方便地切换；每一组控制回路都具备软件限位、硬件限位两种保护方式，防止作动筒的伸缩超出限定的运动范围造成执行机构卡死；当正常地控制方式失效时，可以及时地切换到应急控制方式，应急回路由独立的继电器组组成，保证执行机构在正常控制方式失效时正常运动。本发明克服了传统单作动筒控制器体积大、手动操作杆信号与遥控器信号不兼容、多作动筒控制运动不一致等缺点，并且可以通过软件对各个作动筒的运动速度和运动范围进行控制，提高了控制装置的控制精度与灵活性。

主权项

一种多作动筒协同控制装置，其特征在于：包括电源模块(1)、TMS320F28035处理器模块(2)、控制信号隔离放大模块(3)、硬件限位继电器组(4)、H桥式驱动电路(5)、应急模块(6)和信号调理采样电路(7)，其中，所述电源模块(1)为本装置的各个模块提供能源，分为驱动电源与控制电源：作动筒驱动电压24V，由外部接口直接输入；逻辑电路电压输入范围15‑40V，通过一片LM2575S‑12电源芯片，一片LM2575S‑5电源芯片将输入电压转换输出12V、5V，使用一片LM1117‑3.3线性电源芯片输出3.3V电压为TMS320F28035处理器模块(2)供电，为了防止温漂，保证TMS320F28035处理器模块(2)在较宽的温度范围内的采样精度与稳定性，采用了一片高精度基准电源芯片REF3330输出3.0V作为TMS320F28035处理器模块(2)的ADC基准电压；所述的TMS320F28035处理器模块(2)为本装置的控制核心，负责显示控制装置的运行状态、检测输入的数字飞行控制器的数字信号或者操纵杆的模拟电压信号、以及各个作动筒的运动位置，并且根据输入命令和反馈信号发出相应的PWM控制信号，从而控制各个作动筒按照要求运动；所述的控制信号隔离放大模块(3)的主要功能为隔离与放大，负责将包含TMS320F28035处理器模块(2)、逻辑转换芯片的小功率器件组成的信号电路与包含Mosfet桥电路、继电器的大功率器件组成的功率电路安全可靠地连接；信号电路与功率电路的电气隔离通过HCPL‑2630高速光电耦合芯片实现，防止后级大电压、大电流影响前级模拟电路的采样精度甚至击穿前级包含TMS320F28035处理器模块(2)的小信号芯片，保证装置的安全；隔离后的控制信号通过Mosfet半桥驱动芯片IR2103S放大，驱动Mosfet桥电路，确保Mosfet完全开启、关断，从而减少开关损耗，提高控制装置的效率；所述的硬件限位继电器组(4)是作动筒的运动保护装置，由八个四组24V继电器组成，分别对应四组作动筒驱动电路，负责在作动筒运动接触到限定极限位置时切断对应方向的控制信号，迫使作动筒停止，只能向相反方向运动，防止运动超出限定量程造成机械结构卡死；所述的H桥式驱动电路(5)为作动筒协同控制装置的驱动电路，作用是在控制信号的控制下使得对角桥臂导通，驱动作动筒的伸缩运动；所述的应急模块(6)是控制装置的应急回路，由16个四组24V功率继电器组成，分别对应于四组作动筒驱动电路，当控制装置正常控制方式失效时，切换到独立的应急回路，应急控制信号不经过TMS320F28035处理器模块(2)，直接控制功率继电器动作，驱动四组作动筒运动。