[发明专利]一种集成小型化电动舵机控制系统

摘要

本发明涉及一种集成小型化电动舵机控制系统，包括：驱动电路、电源电路、控制电路以及外部接口；电源电路对外与弹上电源连接，将弹上电源电压转换成控制电路内部元器件需要的低压电向各元器件供电，控制电路对外与位置传感器通过数字接口连接，内部与驱动电路连接，进行数据传输，完成指令接收、算法处理、遥测发送，驱动电路接收控制电路的脉宽信号、方向信号及使能信号，实现三相无刷直流电机的驱动控制。本申请实施例模拟功能数字化设计，进一步提高了控制性能；高集成一体化设计，减小了控制电路体积，提高了系统可靠性；软硬件功能渗透化设计，提高了功率密度。

主权项

1.一种集成小型化电动舵机控制系统，其特征在于，包括：驱动电路、电源电路、控制电路以及外部接口；电源电路对外与弹上电源连接，将弹上电源电压转换成控制电路内部元器件需要的低压电向各元器件供电，控制电路对外与位置传感器通过外部接口连接，内部与驱动电路连接，进行数据传输，完成指令接收、算法处理、遥测发送，驱动电路接收控制电路的脉宽信号、方向信号及使能信号，实现三相无刷直流电机的驱动控制；所述外部接口包括SPI数字接口，位置传感器为数字式位置传感器，通过SPI数字接口与控制电路相连；所述驱动电路的设计原则包括：开关管开通瞬时，驱动电路提供一大充电电流使MOSFET栅源极间电压迅速上升到所需值，保证开关管快速开通且不存在上升沿的高频振荡；开关管导通期间驱动电路保证MOSFET栅源极间电压保持稳定；开关管关断瞬间驱动电路提供一低阻抗的通路供MOSFET栅源极问电容电压的快速泄放，保证开关管快速关断；控制电路采用DSP+FPGA架构；DSP与FPGA之间的数据交互使用16位并行总线模式，FPGA通过接收DSP的地址总线信号，对同步422通讯接口进行读写操作，将多种外部接口集成到FPGA中，DSP、FPGA采用BGA封装；所述外部接口包括用于导弹电动舵机与弹上控制器的同步422通讯接口，采用FPGA实现同步422通讯接口；DSP通过数据总线、地址总线和读写信号线控制FPGA的工作状态，通过中断信号线读取接收数据，FPGA的接收与发送信号经过电平转换电路转换为差分信号，连接到外部同步422总线上；所述控制电路包括发送通道和接收通道；工作时，发送通道产生同步发送时钟，接收DSP的数据存入FIFO，在收到DSP的发送使能信号后开始发送数据，并在发送数据段前加上预先约定的起始标志，对发送数据做CRC校验，并对包括CRC校验值在内的数据进行“插零”操作，最后附上三个帧尾标志；工作时，接收通道实时检测数据流中是否有预先约定的起始标志，如果存在则开始接收数据；当检测到数据流中有“1F”信号时，对数据进行“删零”操作，对经过“删零”操作后的数据进行CRC校验，把接收到的数据进行串并转换并存入接收FIFO，当接收到帧尾标志后，向DSP发送接收数据中断。