一种固体火箭推力矢量控制系统及方法
本发明涉及固体火箭推力矢量控制技术领域，特别是涉及一种固体火箭推力矢量控制系统及方法。包括多个执行机构、多个伺服电机、伺服驱动器、控制器、上位机，多个伺服电机用于驱动所述执行机构，每个所述伺服电机的输出端分别与每个所述执行机构的输入端相连；伺服驱动器用于驱动所述伺服电机，每个所述伺服驱动器的输出端分别与每个所述伺服电机的输入端相连；控制器与多个所述伺服驱动器之间双向通信连接；上位机与所述控制器之间双向通信连接。本发明能够实现对固体火箭发动机的姿态控制。本发明能够实现电流环及速度环的闭环控制以及实现位置环的闭环控制。
发明专利
CN202311511052.0
2023-11-13
CN118327816A
2024-07-11
F02K9/80(2006.01)
陕西电器研究所
李永亮;李炜;马国轩;党冰洋;康希锐;马勇;黎明诚;吴阳;张世平;和延
710025 陕西省西安市灞桥区洪庆镇田王街特字1号
北京艾纬铂知识产权代理有限公司
温子云
陕西;61
1.一种固体火箭推力矢量控制系统，其特征在于，包括： 多个执行机构(1)； 多个伺服电机(2)，用于驱动所述执行机构(1)，每个所述伺服电机(2)的输出端分别与每个所述执行机构(1)的输入端相连； 伺服驱动器(3)，用于驱动所述伺服电机(2)，每个所述伺服驱动器(3)的输出端分别与每个所述伺服电机(2)的输入端相连； 控制器(4)，其与多个所述伺服驱动器(3)之间双向通信连接； 上位机(5)，其与所述控制器(4)之间双向通信连接。 2.根据权利要求1所述的一种固体火箭推力矢量控制系统，其特征在于：还包括位移传感器(6)，用于检测所述执行机构(1)的位移运行参数，所述位移传感器(6)的输入端与所述执行机构(1)的输出端相连，所述位移传感器(6)的输出端与所述控制器(4)的输入端相连。 3.根据权利要求1所述的一种固体火箭推力矢量控制系统，其特征在于：还包括电流传感器(7)，用于检测所述伺服电机(2)的电流信号，所述电流传感器(7)的输入端与所述伺服电机(2)的输出端相连，所述电流传感器(7)的输出端与所述伺服驱动器(3)的输入端相连。 4.根据权利要求3所述的一种固体火箭推力矢量控制系统，其特征在于：还包括旋转变压器(8)，用于检测所述伺服电机(2)的速度信号，所述旋转变压器(8)的输入端与所述伺服电机(2)的输出端相连，所述旋转变压器(8)的输出端与所述伺服驱动器(3)的输入端相连。 5.根据权利要求4所述的一种固体火箭推力矢量控制系统，其特征在于：所述电流传感器(7)、旋转变压器(8)分别用于对所述伺服驱动器(3)进行闭环控制。 6.根据权利要求1所述的一种固体火箭推力矢量控制系统，其特征在于：所述控制器(4)通过RS422总线与所述上位机(5)之间双向通信连接。 7.根据权利要求1所述的一种固体火箭推力矢量控制系统，其特征在于：所述控制器(4)通过CAN总线与多个所述伺服驱动器(3)之间双向通信连接。 8.根据权利要求1所述的一种固体火箭推力矢量控制系统，其特征在于：所述执行机构(1)、伺服电机(2)、伺服驱动器(3)的个数为8个。 9.一种固体火箭推力矢量控制方法，其特征在于，包括： S1、上位机(5)下发多个伺服电机(2)和执行机构(1)的位置指令至控制器(4)； S2、所述控制器(4)解析并得到所述位置指令，并将所述位置指令发送至所述伺服驱动器(3)； S3、所述伺服驱动器(3)接收到所述位置指令后，根据电流传感器(7)和旋转变压器(8)反馈的电流信号和速度信号，与预设的电流信号和速度信号进行对比，输出PWM控制信号至所述伺服电机(2)，并将所述伺服电机(2)的电流信号和速度信号发送至所述控制器(4)； S4、根据所述PWM控制信号，伺服电机(2)进行运转，带到后端的执行机构(1)进行作动； S5、安装在执行机构(1)末端的位移传感器(6)采集位移信息，将位移信息传输至所述控制器(4)； S6、所述控制器(4)将接收到的各个执行机构(1)和各个伺服电机(2)的信息整理打包发送至上位机(5)； S7、上位机(5)显示固体火箭推力矢量控制系统的位置、转速、电流的信息，并根据新的控制需求，下发新指令至控制器(4)。 10.根据权利要求9所述的一种固体火箭推力矢量控制方法，其特征在于：所述伺服驱动器(3)通过SVPWM控制算法输出PWM控制信号至所述伺服电机(2)。