本發(fā)明涉及電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電機(jī)控制系統(tǒng)和使用該電機(jī)控制系統(tǒng)的無人飛行器。

背景技術(shù)：

無人飛行器采用電機(jī)來帶動(dòng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)以提供飛行動(dòng)力。目前，一個(gè)電機(jī)，例如直流無刷電機(jī)，通常采用單個(gè)電子調(diào)速器來驅(qū)動(dòng)，當(dāng)電子調(diào)速器出現(xiàn)故障時(shí)，則使無人飛行器直接失去了相應(yīng)的軸的動(dòng)力，導(dǎo)致無人飛行器飛行不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)發(fā)生安全事故，例如無人飛行器失控墜落等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要提出一種電機(jī)控制系統(tǒng)和使用該電機(jī)控制系統(tǒng)的無人飛行器，以解決上述問題。

一種電機(jī)控制系統(tǒng)，包括第一電子調(diào)速器、第二電子調(diào)速器以及控制器。所述第一電子調(diào)速器以及所述第二電子調(diào)速器分別與一電機(jī)電連接。所述第一電子調(diào)速器與所述第二電子調(diào)速器分別采用不同的驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。所述控制器與所述第一電子調(diào)速器以及所述第二電子調(diào)速器分別通信連接。其中，所述控制器選擇所述第一電子調(diào)速器以及所述第二電子調(diào)速器中的其中一個(gè)作為驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并選擇所述其中一個(gè)或另外一個(gè)作為監(jiān)控器監(jiān)控所述電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。

一種無人飛行器，包括機(jī)身以及安裝在所述機(jī)身上的動(dòng)力系統(tǒng)，所述動(dòng)力系統(tǒng)包括螺旋槳、電機(jī)以及電機(jī)控制系統(tǒng)，所述電機(jī)與所述螺旋槳連接，用于驅(qū)動(dòng)所述螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)，以給所述無人飛行器提供飛行動(dòng)力。所述電機(jī)控制系統(tǒng)包括第一電子調(diào)速器、第二電子調(diào)速器以及控制器。所述第一電子調(diào)速器以及所述第二電子調(diào)速器分別與一電機(jī)電連接。所述第一電子調(diào)速器與所述第二電子調(diào)速器分別采用不同的驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。所述控制器與所述第一電子調(diào)速器以及所述第二電子調(diào)速器分別通信連接。其中，所述控制器選擇所述第一電子調(diào)速器以及所述第二電子調(diào)速器中的其中一個(gè)作為驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并選擇所述其中一個(gè)或另外一個(gè)作為監(jiān)控器監(jiān)控所述電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。

本發(fā)明的電機(jī)控制系統(tǒng)通過對同一個(gè)電機(jī)的電子調(diào)速器的數(shù)量做了冗余設(shè)計(jì)，且電子調(diào)速器之間相互獨(dú)立，并通過采用不同的驅(qū)動(dòng)方式來驅(qū)動(dòng)電機(jī)，從而大大提升了無人飛行器的動(dòng)力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，并降低了因動(dòng)力系統(tǒng)故障所導(dǎo)致的無人飛行器墜落的風(fēng)險(xiǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電機(jī)控制系統(tǒng)的功能模塊圖。

圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的電機(jī)控制系統(tǒng)在電機(jī)處于正常轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的工作原理示意圖。

圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的電機(jī)控制系統(tǒng)在電機(jī)處于正常轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的工作原理示意圖。

圖4是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的電機(jī)控制系統(tǒng)在電機(jī)處于正常轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的工作原理示意圖。

圖5是本發(fā)明第四實(shí)施例提供的電機(jī)控制系統(tǒng)在電機(jī)處于異常轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的工作原理示意圖。

圖6是本發(fā)明第五實(shí)施例提供的電機(jī)控制系統(tǒng)在電機(jī)處于異常轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的工作原理示意圖。

圖7是本發(fā)明第六實(shí)施例提供的電機(jī)控制系統(tǒng)在電機(jī)處于異常轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的工作原理示意圖。

圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種電機(jī)控制系統(tǒng)的功能模塊圖。

圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種電機(jī)控制系統(tǒng)的功能模塊圖。

圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種無人飛行器的結(jié)構(gòu)圖。

主要元件符號(hào)說明

電機(jī)控制系統(tǒng)100、101、102

第一電子調(diào)速器31

第一控制電路板310

第一驅(qū)動(dòng)器311

傳感器312

第二電子調(diào)速器32

第二控制電路板320

第二驅(qū)動(dòng)器321

傳感器322

控制器40

控制電路板50

無人飛行器200

機(jī)身21

動(dòng)力系統(tǒng)22

螺旋槳221

電機(jī)222

電池223

如下具體實(shí)施方式將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，當(dāng)組件被稱為“固定于”另一個(gè)組件，它可以直接在另一個(gè)組件上或者也可以存在居中的組件。當(dāng)一個(gè)組件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)組件，它可以是直接連接到另一個(gè)組件或者可能同時(shí)存在居中組件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。在不沖突的情況下，下述的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參閱圖1，是本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)控制系統(tǒng)100的功能模塊圖。所述電機(jī)控制系統(tǒng)100與一電機(jī)222電連接，用于驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)222轉(zhuǎn)動(dòng)以及監(jiān)控所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。所述電機(jī)控制系統(tǒng)100可與所述電機(jī)222一起應(yīng)用于各種需要使用電機(jī)222的電子裝置中，例如無人飛行器、機(jī)器人等。

在本實(shí)施例中，所述電機(jī)控制系統(tǒng)100至少包括第一電子調(diào)速器31、第二電子調(diào)速器32、以及控制器40，其中，所述第一電子調(diào)速器31與所述第二電子調(diào)速器32分別與所述電機(jī)222電連接，且分別采用不同的驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)222轉(zhuǎn)動(dòng)?？梢岳斫獾氖牵鲭姍C(jī)控制系統(tǒng)100可包括兩個(gè)以上的電子調(diào)速器，且各個(gè)電子調(diào)速器分別采用不同的驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)222轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述控制器40與所述第一電子調(diào)速器31以及所述第二電子調(diào)速器32分別通信連接。在一種實(shí)施例中，所述控制器40選擇所述第一電子調(diào)速器31以及所述第二電子調(diào)速器32中的其中一個(gè)作為驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)222轉(zhuǎn)動(dòng)，以及選擇所述其中一個(gè)電子調(diào)速器同時(shí)作為監(jiān)控器監(jiān)控所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，所述控制器40還同時(shí)控制另外一個(gè)電子調(diào)速器暫停工作。

舉例來說，如圖2所示，所述控制器40選擇所述第一電子調(diào)速器31作為驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)222轉(zhuǎn)動(dòng)，以及選擇所述第一電子調(diào)速器31同時(shí)作為監(jiān)控器監(jiān)控所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，所述控制器40還同時(shí)控制所述第二電子調(diào)速器32暫停工作。

可選的，在另一種實(shí)施例中，所述控制器40選擇所述第一電子調(diào)速器31以及所述第二電子調(diào)速器32中的其中一個(gè)作為驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)222轉(zhuǎn)動(dòng)，并選擇另外一個(gè)作為監(jiān)控器監(jiān)控所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。

舉例來說，如圖3、4所示，所述控制器40選擇所述第一電子調(diào)速器31作為驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)222轉(zhuǎn)動(dòng)，并選擇所述第二電子調(diào)速器32作為監(jiān)控器監(jiān)控所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。

在本實(shí)施例中，當(dāng)監(jiān)控到所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生異常時(shí)，所述控制器40選擇所述第一電子調(diào)速器31以及所述第二電子調(diào)速器32中的另外一個(gè)作為驅(qū)動(dòng)器重新驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)222。

可以理解的是，當(dāng)監(jiān)控到所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生異常時(shí)，所述控制器40可以在重新驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)222之后，選擇當(dāng)前作為驅(qū)動(dòng)器的電子調(diào)速器同時(shí)作為監(jiān)控器監(jiān)控所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，或者選擇當(dāng)前不作為驅(qū)動(dòng)器的電子調(diào)速器作為監(jiān)控器監(jiān)控所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。

舉例來說，對應(yīng)于圖2-4，所述控制器40在所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)正常的情況下選擇所述第一電子調(diào)速器31作為驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)監(jiān)控到所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生異常時(shí)，如圖5-7所示，所述控制器40選擇所述第二電子調(diào)速器32作為驅(qū)動(dòng)器。同時(shí)，如圖5所示，所述控制器40可以選擇所述第二電子調(diào)速器32同時(shí)作為監(jiān)控器監(jiān)控所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，或者，如圖6-7所示，所述控制器40可以選擇所述第一電子調(diào)速器31作為監(jiān)控器監(jiān)控所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。

在本實(shí)施例中，所述電機(jī)222為無刷直流電機(jī)222。目前主流的電子調(diào)速器的驅(qū)動(dòng)方式主要有方波驅(qū)動(dòng)方式以及正弦波驅(qū)動(dòng)方式。其中，方波驅(qū)動(dòng)方式采用傳統(tǒng)的六步換相方式，每次換相，都有一個(gè)繞組連接控制電源的正極，電流流進(jìn)繞組，第二個(gè)繞組連接到負(fù)極，電流從另一端流出，第三個(gè)繞組會(huì)處于懸浮狀態(tài)，用于檢測是否該進(jìn)行下一次換相。轉(zhuǎn)矩是由定子線圈產(chǎn)生的磁場和永磁體之間的相互作用產(chǎn)生的，理想狀態(tài)下，轉(zhuǎn)矩峰值出現(xiàn)在這兩個(gè)磁場正交的時(shí)候，而在兩個(gè)磁場平行的時(shí)候最弱，為了保證電機(jī)持續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)，由定子繞組產(chǎn)生的磁場應(yīng)不斷變換位置，但這樣會(huì)導(dǎo)致這兩個(gè)磁場的角度不斷的變化，造成轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。

正弦波驅(qū)動(dòng)方式實(shí)時(shí)采集三相電流和三相電壓，利用磁場定向控制(foc)矢量技術(shù)，保證定子線圈磁場和永磁體磁場的夾角為90°，一直保持轉(zhuǎn)矩峰值。并且調(diào)制的方式為svpwm波，三相同時(shí)調(diào)制。正弦波驅(qū)動(dòng)方式會(huì)大大降低電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，同時(shí)顯著提高電機(jī)的效率。

在本實(shí)施例中，所述第一電子調(diào)速器31以及所述第二電子調(diào)速器32中的其中一個(gè)采用正弦波驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)222轉(zhuǎn)動(dòng)，另外一個(gè)采用方波驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)222轉(zhuǎn)動(dòng)?？梢岳斫獾氖牵谄渌麑?shí)施例中，所述第一電子調(diào)速器31或所述第二電子調(diào)速器32可以采用其他驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)222轉(zhuǎn)動(dòng)。

在本實(shí)施例中，所述控制器40在所述電機(jī)222正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)選擇采用正弦波驅(qū)動(dòng)方式的電子調(diào)速器驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)222轉(zhuǎn)動(dòng)，以及在所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生異常時(shí)選擇采用方波驅(qū)動(dòng)方式的電子調(diào)速器驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)222轉(zhuǎn)動(dòng)。

可選的，在其他實(shí)施例中，所述控制器40在所述電機(jī)222正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以選擇采用方波驅(qū)動(dòng)方式的電子調(diào)速器驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)222轉(zhuǎn)動(dòng)，以及在所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生異常時(shí)可以選擇采用正弦波驅(qū)動(dòng)方式的電子調(diào)速器驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)222轉(zhuǎn)動(dòng)。

在本實(shí)施例中，如圖8-9所示，所述第一電子調(diào)速器31包括第一驅(qū)動(dòng)器311，所述第二電子調(diào)速器32包括第二驅(qū)動(dòng)器321，其中，所述第一驅(qū)動(dòng)器311采用第一驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)222轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二驅(qū)動(dòng)器321采用第二驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)222轉(zhuǎn)動(dòng)。

其中，所述第一驅(qū)動(dòng)方式為正弦波驅(qū)動(dòng)方式、方波驅(qū)動(dòng)方式中的其中一種，且所述第一驅(qū)動(dòng)方式不同于所述第二電子調(diào)速器32采用的驅(qū)動(dòng)方式。

所述第二驅(qū)動(dòng)方式為正弦波驅(qū)動(dòng)方式、方波驅(qū)動(dòng)方式中的其中一種，且所述第二驅(qū)動(dòng)方式不同于所述第一電子調(diào)速器31采用的驅(qū)動(dòng)方式。

在其中一種實(shí)施例中，如圖8所示，電機(jī)控制系統(tǒng)101還包括控制電路板50，所述控制電路板50上設(shè)有電子元器件，所述第一電子調(diào)速器31以及所述第二電子調(diào)速器32分別設(shè)置于所述控制電路板50上，所述控制電路板50上的電子元器件包括所述第一驅(qū)動(dòng)器311以及所述第二驅(qū)動(dòng)器321。由此，所述第一電子調(diào)速器31以及所述第二電子調(diào)速器32即可共用同一塊控制電路板50，從而可節(jié)約所述電機(jī)控制系統(tǒng)101使用兩個(gè)電子調(diào)速器所占用的空間。

在其中另一種實(shí)施例中，如圖9所示，所述第一電子調(diào)速器31包括第一控制電路板310，所述第一控制電路板310上設(shè)有電子元器件，所述第一控制電路板310上的電子元器件包括所述第一驅(qū)動(dòng)器311。所述第二電子調(diào)速器32包括第二控制電路板320，所述第二控制電路板320上設(shè)有電子元器件，所述第二控制電路板320上的電子元器件包括所述第二驅(qū)動(dòng)器321。由此，電機(jī)控制系統(tǒng)102包括的所述第一電子調(diào)速器31以及所述第二電子調(diào)速器32可分開獨(dú)立設(shè)置，以便在其中一個(gè)電子調(diào)速器發(fā)生故障時(shí)更換該電子調(diào)速器。

使用時(shí)，所述控制器40將電機(jī)控制信號(hào)發(fā)送給作為驅(qū)動(dòng)器使用的電子調(diào)速器，作為驅(qū)動(dòng)器使用的電子調(diào)速器根據(jù)所述電機(jī)控制信號(hào)以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)方式產(chǎn)生相應(yīng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)222轉(zhuǎn)動(dòng)。

其中，所述第一電子調(diào)速器31與所述第二電子調(diào)速器32分別通過控制信號(hào)線與所述電機(jī)222通信連接，作為驅(qū)動(dòng)器使用的電子調(diào)速器通過所述控制信號(hào)線將所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)送給所述電機(jī)222。

在第一實(shí)施例中，作為監(jiān)控器使用的電子調(diào)速器只負(fù)責(zé)監(jiān)控所述電機(jī)222的實(shí)際工作參數(shù)，并由所述控制器40來確定所述電機(jī)222的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)以及判斷所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)是否發(fā)生異常。

具體地，作為監(jiān)控器使用的電子調(diào)速器獲取所述電機(jī)222的實(shí)際工作參數(shù)，并將所述電機(jī)222的實(shí)際工作參數(shù)發(fā)送給所述控制器40。

所述控制器40根據(jù)接收到的所述電機(jī)222的實(shí)際工作參數(shù)確定所述電機(jī)222的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。

其中，所述電機(jī)控制信號(hào)包括電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)，所述控制器40還根據(jù)所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)確定所述電機(jī)222的預(yù)期轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，以及根據(jù)所述電機(jī)222的預(yù)期轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)與確定的所述電機(jī)222的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)判斷所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)是否發(fā)生異常。

在所述第一實(shí)施例中，所述控制器40在判斷所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生異常時(shí)選擇所述第一電子調(diào)速器31以及所述第二電子調(diào)速器32中的另外一個(gè)作為驅(qū)動(dòng)器重新驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)222。

在所述第一實(shí)施例中，所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)至少包括所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

在第二實(shí)施例中，作為監(jiān)控器使用的電子調(diào)速器負(fù)責(zé)監(jiān)控所述電機(jī)222的實(shí)際工作參數(shù)以及確定所述電機(jī)222的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，并由所述控制器40來判斷所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)是否發(fā)生異常。

具體地，作為監(jiān)控器使用的電子調(diào)速器獲取所述電機(jī)222的實(shí)際工作參數(shù)，并根據(jù)獲取到的所述電機(jī)222的實(shí)際工作參數(shù)確定所述電機(jī)222的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。作為監(jiān)控器使用的電子調(diào)速器還將確定的所述電機(jī)222的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)送給所述控制器40。

其中，所述電機(jī)控制信號(hào)包括電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)，所述控制器40根據(jù)所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)確定所述電機(jī)222的預(yù)期轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，以及根據(jù)所述電機(jī)222的預(yù)期轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)與接收到的所述電機(jī)222的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)判斷所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)是否發(fā)生異常。

在所述第二實(shí)施例中，所述控制器40在判斷所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生異常時(shí)選擇所述第一電子調(diào)速器31以及所述第二電子調(diào)速器32中的另外一個(gè)作為驅(qū)動(dòng)器重新驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)222。

在所述第二實(shí)施例中，所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)至少包括所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

在第三實(shí)施例中，作為監(jiān)控器使用的電子調(diào)速器負(fù)責(zé)監(jiān)控所述電機(jī)222的實(shí)際工作參數(shù)、確定所述電機(jī)222的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)、以及判斷所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)是否發(fā)生異常。

具體地，作為監(jiān)控器使用的電子調(diào)速器獲取所述電機(jī)222的實(shí)際工作參數(shù)，并根據(jù)獲取到的所述電機(jī)222的實(shí)際工作參數(shù)確定所述電機(jī)222的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。

其中，所述電機(jī)控制信號(hào)包括電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)，作為監(jiān)控器使用的電子調(diào)速器還獲取所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)，并根據(jù)所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)確定所述電機(jī)222的預(yù)期轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，以及根據(jù)所述電機(jī)222的預(yù)期轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)與實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)判斷所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)是否發(fā)生異常。

在所述第三實(shí)施例中，作為監(jiān)控器使用的電子調(diào)速器在判斷電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生異常時(shí)還生成一異常信號(hào)，并將所述異常信號(hào)發(fā)送給所述控制器40。

在所述第三實(shí)施例中，所述控制器40在接收到所述異常信號(hào)時(shí)選擇所述第一電子調(diào)速器31以及所述第二電子調(diào)速器32中的另外一個(gè)作為驅(qū)動(dòng)器重新驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)222。

在所述第三實(shí)施例中，所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)至少包括所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

在本實(shí)施例中，所述控制器40通過通信線路與所述第一電子調(diào)速器31以及所述第二電子調(diào)速器32分別通信連接。

在其中一種實(shí)施例中，如圖3、6所示，在一個(gè)電子調(diào)速器不同時(shí)作為驅(qū)動(dòng)器以及監(jiān)控器使用的情況下，所述第一電子調(diào)速器31與所述第二電子調(diào)速器32通信連接，作為驅(qū)動(dòng)器使用的電子調(diào)速器與所述控制器40之間的通信線路處于有效狀態(tài)，作為監(jiān)控器使用的電子調(diào)速器與所述控制器40之間的通信線路暫時(shí)處于無效狀態(tài)，所述控制器40通過作為驅(qū)動(dòng)器使用的電子調(diào)速器與作為驅(qū)動(dòng)器使用的電子調(diào)速器通信連接。

在此種情況下，作為驅(qū)動(dòng)器使用的電子調(diào)速器可將所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)發(fā)送給作為監(jiān)控器使用的電子調(diào)速器。作為監(jiān)控器使用的電子調(diào)速器可通過作為驅(qū)動(dòng)器使用的電子調(diào)速器將所述電機(jī)222的實(shí)際工作參數(shù)、或者所述電機(jī)222的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)、或者所述異常信號(hào)發(fā)送給所述控制器40。

在其中另一種實(shí)施例中，如圖4、7所示，在一個(gè)電子調(diào)速器不同時(shí)作為驅(qū)動(dòng)器以及監(jiān)控器使用的情況下，所述第一電子調(diào)速器31與所述控制器40之間的通信線路，以及所述第二電子調(diào)速器32與所述控制器40之間的通信線路同時(shí)處于有效狀態(tài)。

在此種情況下，所述控制器40可將所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)直接發(fā)送給作為監(jiān)控器使用的電子調(diào)速器。作為監(jiān)控器使用的電子調(diào)速器可將所述電機(jī)222的實(shí)際工作參數(shù)、或者所述電機(jī)222的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)、或者所述異常信號(hào)直接發(fā)送給所述控制器40。

在本實(shí)施例中，所述電機(jī)222為三相電機(jī)，所述第一電子調(diào)速器31以及所述第二電子調(diào)速器32分別通過三相連接線與所述電機(jī)222電連接，作為監(jiān)控器使用的電子調(diào)速器通過感測所述三相連接線中的電氣參數(shù)以得到所述電機(jī)222的實(shí)際工作參數(shù)。

其中，如圖8或圖9所示，所述第一電子調(diào)速器31還包括傳感器312，所述第二電子調(diào)速器32還包括傳感器322，所述傳感器312、322用于感測所述三相連接線中的電氣參數(shù)。所述三相連接線中的電氣參數(shù)包括如下中的至少一種：三相電流大小及方向、三相電壓大小及方向、三相電動(dòng)勢大小及方向。

本發(fā)明的電機(jī)控制系統(tǒng)100、101、102通過對同一個(gè)電機(jī)222的電子調(diào)速器的數(shù)量做了冗余設(shè)計(jì)，且電子調(diào)速器之間相互獨(dú)立，并通過采用不同的驅(qū)動(dòng)方式來驅(qū)動(dòng)電機(jī)222，從而大大提升了無人飛行器的動(dòng)力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，并降低了因動(dòng)力系統(tǒng)故障所導(dǎo)致的無人飛行器墜落的風(fēng)險(xiǎn)。

請參閱圖10，本發(fā)明還提供一種無人飛行器200，所述無人飛行器200至少包括機(jī)身21以及安裝在所述機(jī)身21上的動(dòng)力系統(tǒng)22和飛行控制系統(tǒng)(圖未示)。其中，所述動(dòng)力系統(tǒng)22至少包括螺旋槳221、電機(jī)222、電池223以及上述的電機(jī)控制系統(tǒng)100。所述螺旋槳221安裝于所述電機(jī)222上，并與所述電機(jī)222連接。所述電機(jī)222用于驅(qū)動(dòng)所述螺旋槳221轉(zhuǎn)動(dòng)，以給所述無人飛行器200提供飛行動(dòng)力。所述電池223用于給所述無人飛行器200提供工作電源。

所述電機(jī)控制系統(tǒng)100用于驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)222運(yùn)行以及監(jiān)測所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。具體地，所述電機(jī)控制系統(tǒng)100用于調(diào)節(jié)所述電機(jī)222的轉(zhuǎn)動(dòng)速度及轉(zhuǎn)動(dòng)方向，以調(diào)節(jié)所述無人飛行器200的飛行速度和飛行姿態(tài)。

所述飛行控制系統(tǒng)至少包括飛行控制器(圖未示)以及多個(gè)傳感器模塊(圖未示)。所述飛行控制器用于控制所述無人飛行器200的飛行狀態(tài)，包括飛行速度、飛行姿態(tài)等。其中，所述飛行控制器以及所述飛行控制系統(tǒng)包括的控制器40可為同一個(gè)電子元器件，也可為不同的電子元器件。所述傳感器模塊是能夠感測到被測量的信息，并將所感測的信息按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出的元器件。所述傳感器模塊可包括但不限于，所述慣性測量單元、指南針、gps傳感器、距離傳感器等。所述慣性測量單元用于檢測所述無人飛行器200的姿態(tài)。

最后應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。

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