一种无人机载升降机构到位控制装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107515573A(43)申请公布日2017.12.26(21)申请号201710700030.7B64D47/00(2006.01)(22)申请日2017.08.16(66)本国优先权数据201710268897.X2017.04.24CN(71)申请人西安应用光学研究所地址710065陕西省西安市雁塔区电子三路西段九号(72)发明人张文博王惠林吴辉严乾真吕勃龙孙强王冠赵志草边赟(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人陈星(51)Int.Cl.G05B19/042(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种无人机载升降机构到位控制装置及方法(57)摘要本发明公开了一种无人机载升降机构到位控制方法及装置，升降机构共分为三层，上下层为安装固定层，中间层为运动层。本发明保留在上下层放置的微动开关，另外在升降机构上层放置一个光电指针，同时控制电机末端增置一个微型光电编码器。微动开关作为升降机构机械限位而存在，而升降机构软限位通过光电指针和光电编码器配合实现。本发明意在实现升降机构软限位加硬限位的控制方法。该方法能够快速获知中间层实时运动位置、当前运动状态、机构故障与否等重要信息，通过检测机构总电流的量值来快速发现机构卡死，从而进行相应动作，有效避免卡死带来的“次生危害”。该方法将传统视情维护升级为半智能化的自主维护，降低对操作人员的要求，提高产品可靠性和安全性。CN107515573ACN107515573A权利要求书1/1页1.一种无人机载升降机构到位控制装置，包括数字控制电路、微动开关、光电指针及微编码器；所述数字控制电路包括通讯模块、电机驱动模块、微处理器；通讯模块实现与上位机通讯，电机驱动模块根据微处理器给出的电机驱动信号驱动升降机构动作电机，微处理器接收微动开关、光电指针及微编码器的信号以及上位机指令；所述微动开关安装在升降机构顶层和底层，当升降机构中间层触碰微动开关，则向微处理器发出断电信号；所述光电指针安装在升降机构顶层的微动开关下方，用于升降机构中间层寻零；所述微编码器安装在升降机构动作电机上，将升降机构动作电机的转动量输出给微处理器。2.一种无人机载升降机构到位控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：升降机构到位控制装置上电，并进行初始化；步骤2：升降机构中间层向上运动，直至光电指针发出信号，寻零成功，等待动作指令；步骤3：接收动作指令，并对动作指令分别进行判断：若动作指令为上升指令，判断中间层所在位置，如果所在位置处于寻零位置，则中间层保持不动，并向上位机上报当前位置状态，否则中间层开始上升并开始通过编码器计算中间层与光电指针距离值L，判断距离值L是否为0，若是则停止并向上位机上报当前位置状态，若不是，则判断上微动开关是否动作，无动作则继续上升并计算L，若有动作则中间层重新寻零并向上位机上报状态；若动作指令为下降指令，中间层开始下降并开始通过编码器计算中间层与光电指针距离值M，判断距离值M是否为设定值，所述设定值为光电指针与下微动开关距离减去设定保护距离得到的值；若是则停止并上报到位状态，若不是，则判断下微动开关是否动作，无动作则继续下降并计算M，若有动作则中间层重新寻零并向上位机上报状态；若动作指令为停止指令,机构直接停止并上报状态；步骤4：返回等待动作指令状态，并重复步骤3。2CN107515573A说明书1/4页一种无人机载升降机构到位控制装置及方法技术领域[0001]本发明属于机载光电技术领域，是一种无人机载升降机构到位控制装置及方法。背景技术[0002]光电系统作为飞机平台的重要任务设备，具备执行战场侦察，目标指示等作战能力。无人机在起飞及降落时会承受较大的过载，根据其起飞、降落的方式不同，其承受的过载的量级也不同。光电设备升降机构是为了保证无人机在起飞、降落时其所配备的光电吊舱的安全性而设置的一种机构。[0003]升降机构的主要功能是无人机在巡航时，升降机构将光电设备降落至合适的位置，保证其搜索、探测、识别等功能的无障碍实现；当无人机在起飞和降落时，升降机构将光电设备升起至无人机机舱舱段内的安全位置，使其在受到较大的冲击时，保证其安全性；当无人机使用其它机载设备，光电设备不需要工作时，升降机构将其隐藏在机舱舱段内，也可以保证无人机飞行时的机体空气动力学。[0004]到位控制策略是保证光电任务设备升降机构出色并可靠完成其升降作战使命的重要内容。随着武器装备的发展，升降机构的可靠性被提到了极高的高度，机载计算机对其工作状态、故障状态的需求也愈加明显。传统的到位控制策略是通过硬限位控制来完成，这种控制方式已经无法满足光电任务设备升降机构智能化和故障定位修复快速化的趋势需求，设计一种无