翼傘定點(diǎn)歸航伺服控制裝置及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及翼傘控制領(lǐng)域，具體而言，涉及一種翼傘定點(diǎn)歸航伺服控制裝置及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]翼傘定點(diǎn)歸航伺服控制裝置是翼傘定點(diǎn)著落回收系統(tǒng)的重要組成部分，它通過接收系統(tǒng)指令，以控制操縱繩拉伸量進(jìn)而調(diào)整翼傘姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)翼傘滑翔與著落，達(dá)到目標(biāo)精確定點(diǎn)歸航。目前，伺服系統(tǒng)在國內(nèi)翼傘定點(diǎn)歸航領(lǐng)域的應(yīng)用尚屬空白。如何滿足總體提出的高精度、小體積、低重量要求，是此類伺服系統(tǒng)技術(shù)方案的一個(gè)關(guān)鍵問題；另一方面，單次使用時(shí)間長、可重復(fù)使用等要求，也是對(duì)伺服系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)的考核指標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提供一種實(shí)現(xiàn)翼傘操縱繩精確控制的翼傘定點(diǎn)歸航伺服控制裝置及控制方法。
[0004]本發(fā)明提供了一種翼傘定點(diǎn)歸航伺服控制裝置，包括動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)控制器和操縱繩控制裝置，動(dòng)力電池對(duì)驅(qū)動(dòng)控制器和操縱繩控制裝置供電，驅(qū)動(dòng)控制器接收控制信號(hào)并驅(qū)動(dòng)控制操縱繩控制裝置。
[0005]進(jìn)一步地，操縱繩控制裝置包括左繩控制單元和右繩控制單元，左繩控制單元控制翼傘的左操縱繩，右繩控制單元控制翼傘的右操縱繩；驅(qū)動(dòng)控制器驅(qū)動(dòng)控制左繩控制單元和右繩控制單元。
[0006]進(jìn)一步地，左繩控制單元和右繩控制單元分別包括電機(jī)、減速器、絞盤和電機(jī)位置傳感器；電機(jī)輸出軸與減速器的輸入軸驅(qū)動(dòng)連接，減速器的輸出軸與絞盤驅(qū)動(dòng)連接，左繩控制單元的絞盤與翼傘的左操縱繩連接，右繩控制單元的絞盤與翼傘的右操縱繩連接。
[0007]進(jìn)一步地，動(dòng)力電池具有輸入接口、輸出接口和溫控接口。
[0008]進(jìn)一步地，翼傘定點(diǎn)歸航伺服控制裝置還包括減震裝置和防護(hù)裝置。
[0009]本發(fā)明還提供了一種翼傘定點(diǎn)歸航伺服控制方法，該方法包括:步驟SlO:接收上位機(jī)的系統(tǒng)控制指令；步驟S20:分解系統(tǒng)控制指令，得到左繩控制單元和右繩控制單元的控制子指令；步驟S30:根據(jù)控制子指令分別對(duì)左繩控制單元和右繩控制單元進(jìn)行閉環(huán)控制，并得到控制結(jié)果；步驟S40:向上位機(jī)發(fā)送控制結(jié)果。
[0010]進(jìn)一步地，該方法還包括在步驟SlO之前,激活動(dòng)力電池，使控制電和動(dòng)力電上電，并初始化。
[0011]進(jìn)一步地，步驟S30包括:步驟S31:分別采集左繩控制單元和右繩控制單元的電機(jī)初始位置信息；步驟S32:根據(jù)電機(jī)初始位置信息和控制子指令對(duì)左繩控制單元和右繩控制單元的電機(jī)的位置閉環(huán)控制，并反饋控制后的電機(jī)位置信息。
[0012]進(jìn)一步地，步驟S32還包括:根據(jù)電機(jī)初始位置信息和控制子指令對(duì)左繩控制單元和右繩控制單元的電機(jī)的速度閉環(huán)控制。
[0013]進(jìn)一步地，步驟S30還包括:將電機(jī)初始位置信息和控制后電機(jī)位置信息的電壓和電流與預(yù)設(shè)電壓或者預(yù)設(shè)電流對(duì)比；當(dāng)電壓或者電流超過預(yù)設(shè)電壓或者預(yù)設(shè)電流時(shí)，重新采集電機(jī)位置信息，并禁止驅(qū)動(dòng)控制器輸出。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的翼傘定點(diǎn)歸航伺服控制裝置及控制方法，通過驅(qū)動(dòng)控制器接收控制信號(hào)并驅(qū)動(dòng)控制操縱繩控制裝置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)操縱繩實(shí)現(xiàn)伺服控制，有效地提高控制精度，減小體積，降低重量。
【附圖說明】
[0015]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0016]圖1是翼傘回收系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2示出了本發(fā)明的翼傘定點(diǎn)歸航伺服控制裝置的連接關(guān)系示意圖；
[0018]圖3示出了本發(fā)明的左繩控制單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4示出了翼傘定點(diǎn)歸航伺服控制方法的流程示意圖；
[0020]圖5示出了翼傘定點(diǎn)歸航伺服控制方法的閉環(huán)控制示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0022]如圖1所示翼傘回收系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖中，示出了本發(fā)明的翼傘定點(diǎn)歸航伺服控制裝置20在整個(gè)翼傘定點(diǎn)歸航系統(tǒng)中的安裝位置，即翼傘定點(diǎn)歸航伺服控制裝置20安裝在操縱繩30的下部，通過控制操縱繩30拉伸量進(jìn)而控制翼傘姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)翼傘的滑翔與定點(diǎn)著落。
[0023]結(jié)合圖2所示，本發(fā)明的翼傘定點(diǎn)歸航伺服控制裝置由一臺(tái)動(dòng)力電池1、一臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制器2、操縱繩控制裝置以及相應(yīng)的配套電纜網(wǎng)5組成。動(dòng)力電池I對(duì)驅(qū)動(dòng)控制器2和操縱繩控制裝置供電，驅(qū)動(dòng)控制器2接收控制信號(hào)并驅(qū)動(dòng)控制操縱繩控制裝置。
[0024]一般地，翼傘具有左操縱繩和右操縱繩，相應(yīng)地，操縱繩控制裝置包括左繩控制單元和右繩控制單元，左繩控制單元控制翼傘的左操縱繩，右繩控制單元控制翼傘的右操縱繩，即一臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制器2同時(shí)驅(qū)動(dòng)控制左繩控制單元和右繩控制單元。
[0025]優(yōu)選地，左繩控制單元和右繩控制單元采用相同的設(shè)計(jì)。結(jié)合圖3所示，左右繩兩個(gè)控制單元都包括電機(jī)(左電機(jī)3、右電機(jī)4)、減速器7、絞盤和電機(jī)位置傳感器8 ;電機(jī)輸出軸與減速器的輸入軸驅(qū)動(dòng)連接，減速器的輸出軸與絞盤驅(qū)動(dòng)連接，左繩控制單元的絞盤與翼傘的左操縱繩連接，右繩控制單元的絞盤與翼傘的右操縱繩連接，即通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)絞盤將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能輸出，絞盤轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)左、右操縱繩的分別伸縮，從而實(shí)現(xiàn)左右操縱繩的獨(dú)立控制，由此來控制翼傘的運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0026]本發(fā)明中，一臺(tái)驅(qū)動(dòng)控制器2同時(shí)控制左繩控制單元和右繩控制單元的兩臺(tái)電機(jī)(左電機(jī)3、右電機(jī)4)，即驅(qū)動(dòng)控制器2將接收到的控制指令進(jìn)行分解，然后按照分解后的控制子指令分別對(duì)左右兩臺(tái)電機(jī)進(jìn)行閉環(huán)算法控制，從而實(shí)現(xiàn)“一拖二”的控制方案，充分利用艙內(nèi)狹小的空間，相比驅(qū)動(dòng)控制器和電機(jī)對(duì)應(yīng)的方案，能夠減少一個(gè)驅(qū)動(dòng)控制器，從而有效地減小整個(gè)控制裝置的重量和體積。在硬件上，驅(qū)動(dòng)控制器2共具有七個(gè)接口，分別是:翼傘回收系統(tǒng)上位機(jī)跟驅(qū)動(dòng)控制器2之間的通信接口 ；動(dòng)力電池與驅(qū)動(dòng)控制器2之間的動(dòng)力電輸入接口 ；翼傘回收配電器50與驅(qū)動(dòng)控制器2之間的供電輸入接口 ；驅(qū)動(dòng)控制器與左減速電機(jī)3之間的三相交流電輸出接口 ；驅(qū)動(dòng)控制器與左減速電機(jī)4之間的三相交流電輸出接口 ；驅(qū)動(dòng)控制器與減速電機(jī)3之間的位置反饋信號(hào)接口 ；驅(qū)動(dòng)控制器與減速電機(jī)4之間的位置反饋信號(hào)接口。
[0027]結(jié)合圖2和圖3所示，配套電纜網(wǎng)5實(shí)現(xiàn)翼傘定點(diǎn)歸航伺服控制裝置內(nèi)部動(dòng)力電池1、驅(qū)動(dòng)控制器2、電機(jī)之間電能與信號(hào)的傳輸、伺服操作系統(tǒng)與上位機(jī)之間通信的關(guān)鍵零件，如圖2所示，電纜網(wǎng)可清楚反映出各個(gè)裝置之間的電氣連接關(guān)系。具體包括:翼傘回收配電器50與驅(qū)動(dòng)控制器2之間的供電電纜9 ;翼傘回收配電器50與動(dòng)力電池I之間的供電電纜10 ;翼傘回收系統(tǒng)上位機(jī)跟驅(qū)動(dòng)控制器2之間的CAN通信線纜11 ;動(dòng)力電池與驅(qū)動(dòng)控制器2之間的直流動(dòng)力電纜12 ;驅(qū)動(dòng)控制器與左減速電機(jī)3之間的三相驅(qū)動(dòng)電