一种分布式云台电机控制结构制造技术

本实用新型专利技术公开一种分布式云台电机控制结构，包括主控制器、分控制器、电机,所述主控制器与分控制器电连接，所述分控制器和电机电连接并集成，主控制器通过CAN总线向分控制器发送控制指令，并由分控制器控制电机执行所述控制指令，本实用新型专利技术通过对分控制器和电机的集成，减少了分控制器产生的较高电压的变频电源的传送路径，从而大幅度的降低了电磁辐射。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无人机云台领域，尤其是一种电磁辐射低的分布式云台电机控制结构。
技术介绍
现在技术中无人机云台系统采用集中式电机控制结构，即将主控制器和各个分控制器集成在一块电路板上，各分控制器产生对应电机的变频电源，再通过较长的线路连接到各对应的电机，这样，主控制器和各分控制器的信号传输路径较短，并且指令信号的电平较低，因此电磁能量辐射较小，而各分控制器产生电机的变频电源传输路径较长，且电压较高，所以电磁能量辐射较大。有鉴于此，特提出本技术。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种电磁辐射少的无人机云台的电机控制结构。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案的基本构思是：一种分布式云台电机控制结构，包括主控制器、分控制器、电机,所述主控制器与分控制器电连接，所述分控制器和电机电连接并集成。优选的，分布式云台电机控制结构中包括N个分控制器和N个电机，每个分控制器对应一个电机，所述N最少为1。在上述方案中可设置多个分控制器和各分控制器对应的电机，比如当N为3时可设置三个分控制器，分别为第一分控制器、第二分控制器、第三分控制器，和与三个分控制器分别对应的三个电机，分别为第一电机、第二电机、第三电机；所述第一电机、所述第二电机及所述第三电机分别控制三维坐标系的三个轴向上的转动。优选的，分控制器和电机之间采用柔性电路板进行集成。优选的，分控制器和电机之间采用柔性电路板进行集成。优选的，主控制器和分控制器之间采用FPC软线连接。在上述方案中，相对于普通导线连接，采用FPC软线连接增强了云台转动的灵活性，所述柔性电路板内置在各控制器和机械镂空槽中，提升了云台的美观性。优选的，所述主控制器与分控制器之间通过CAN总线通信，主控制器通过CAN总线向分控制器发送控制指令，并由分控制器控制电机执行所述控制指令。优选的，所述CAN总线在传输数据和指令时产生高低电平的控制指令信号。优选的，所述控制指令信号的高电平为+3.3V。优选的，分控制器对电机的控制操作包括：分控制器根据主控制器的速度指令，采集分控制器对应的电机位置传感器信息和电机电流信息，根据所述电机位置传感器信息和电机电流信息，控制产生电机所需的变压变频电源，控制电机转速。优选的，所述分布式云台电机控制结构还包括电机逆变器和电连接器，所述电连接器提供电机逆变器6V～28V的电源。优选的，所述电机逆变器根据电连接器提供的电压，产生变频变压的电机电源。优选的，所述分布式云台电机控制结构还包括电机连接器、前级驱动单元、电机电流采样单元及内置的DC/DC电源，分控制器与前级驱动单元相连，前级驱动单元与电机逆变器相连，电机逆变器通过电机连接器与电机相连。优选的，所述内置的DC/DC电源设置于所述的前级驱动单元中。在上述方案中，通过设置内置DC/DC减少了嵌入式系统的DC/DC模块数量，充分利用内部的DC/DC模块来省去外部的DC/DC模块采用上述技术方案后，本技术与现有技术相比具有以下有益效果：1，传统的集中式云台电机控制结构中，CAN总线传输路径较短，并且CAN总线的控制指令信号电平较低，因此电磁能量辐射较小，而分控制器产生的电机变频电源传输路径较长，且电压较高，电磁能量辐射较大；本技术的分布式电机控制器中，CAN总线传输路径相对于集中式略有增加，而分控制器产生的较高电压的电机变频电源的传输路径大大减少，因此从电压及传输路径两方面考虑，分布式电机控制结构相对于集中式电机控制结构大幅度的减少了电磁辐射，因此分布式电机控制在电磁电容性方面优势明显。2，主控制器和分控制器之间采用FPC软线连接，分控制器和电机之间采用柔性电路板连接，所述柔性线路板和FPC软线可以自由弯曲、卷绕、折叠，可根据空间布局要求任意安排，并在三维空间任意移动和伸缩；利用柔性电路板和FPC软线还可大大缩小产品的体积和重力；相对于导线连接，采用柔性电路板和柔性线路板连接增强了云台转动的灵活性，同时柔性电路板内置在各控制器和机械镂空槽中，提升了云台的美观性。3，采用内置的DC/DC电源，所述内置的DC/DC电源设置于各电机驱动器的前级驱动单元中，采用内置DC/DC电源减少了嵌入式系统的DC/DC模块数量，充分利用内部的DC/DC模块来省去外部的DC/DC模块。下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细的描述。附图说明附图作为本申请的一部分，用来提供对本技术的进一步的理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，但不构成对本技术的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：图1是传统的集中式云台电机控制结构示意图；图2是本技术的分布式云台电机控制结构示意图；图3是本技术采用云台电机控制器DC/DC电源的示意图；图4是本技术采用内置DC/DC电源的示意图。需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本技术的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。本技术提供了一种分布式云台电机控制结构，能够大幅度减少无人机云台工作中产生的电磁辐射。实施例1：如图2所示的本技术的分布式云台电机控制结构示意图，本实施例的云台电机控制结构包括主控制器、第一分控制器、第二分控制器、第三分控制器、第一电机、第二电机、第三电机，其中第一电机、第二电机、第三电机分别控制三维坐标系的三个轴向上的转动，其中所述第一电机控制X轴向的转动，所述第二电机控制Y轴向的转动，所述第三电机控制Z轴向的转动。所述主控制器通过FPC软线分别与所述第一分控制器、第二分控制器、第三分控制器电连接，主控制器与第一分控制器、第二分控制器、第三分控制器之间通过CAN总线通信，CAN总线在传输数据和指令时产生高低电平的控制指令信号，其中控制指令信号的高电平为+3.3V。所述第一分控制器和第一电机，第二分控制器和第二电机，第三分控制器和第三电机之间一一对应，采用柔性电路板进行集成,各分控制器根据主控制器通过CAN总线发送的速度指令，采集分控制器对应的电机位置传感器信息和电机电流信息，控制产生对应电机的变压变频电源，控制各电机的转速。在本实施例中，云台电机采用的分布式电机控制结构相对于集中式电机控制结构，电磁辐射大幅度减少,如图1所示的传统的集中式云台电机控制结构，主控制器和各个分控制器集成在同一电路板上，主控制器和分控制器之间CAN总线信号传输路径较短，CAN总线的控制指令信号电平相对较低,因此电磁辐射能量小，但是各分控制器产生的电机的变频变压电源传输路径较长，且电压较高，会导致电磁辐射较大；如图2所示的本实施例采用的分布式电机控制结构示意图，CAN总线传输路径相对于集中式略有增加，但是CAN总线高电平为+3.3V，电压较低，电磁辐射小，而第一分控制器、第二分控制器、第三分控制器通过CAN总线指令产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式云台电机控制结构，包括主控制器、分控制器、电机,其特征在于，所述主控制器与分控制器电连接，所述分控制器和电机电连接并集成；所述分布式云台电机控制结构还包括电机逆变器、电连接器及电机连接器，电机逆变器通过电机连接器与电机相连，所述电机逆变器根据电连接器提供的电压，产生变频变压的电机电源。

【技术特征摘要】
1.一种分布式云台电机控制结构，包括主控制器、分控制器、电机,其特征在于，所述主控制器与分控制器电连接，所述分控制器和电机电连接并集成；所述分布式云台电机控制结构还包括电机逆变器、电连接器及电机连接器，电机逆变器通过电机连接器与电机相连，所述电机逆变器根据电连接器提供的电压，产生变频变压的电机电源。2.根据权利要求1所述的分布式云台电机控制结构，其特征在于，所述分控制器和电机之间采用柔性电路板进行集成。3.根据权利要求1或2所述的分布式云台电机控制结构，其特征在于，主控制器和分控制器之间采用FPC软线连接。4.根据权利要求3所述的分布式云台电机控制结构，其特征在于，主控制器与分控制器之间通过CAN总线通信，主控制器通过CAN总线向分控制器发送控制指令...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑卫锋，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：北京臻迪机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11