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远程无线电机控制规则处理系统.pdf

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远程 无线 电机 控制 规则 处理 系统
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摘要
申请专利号:

CN201410198631.9

申请日:

2014.05.12

公开号:

CN104143939A

公开日:

2014.11.12

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效IPC(主分类):H02P 6/00申请日:20140512|||公开
IPC分类号: H02P6/00; H02P5/00; G08C17/02 主分类号: H02P6/00
申请人: 波音公司
发明人: P·曾
地址: 美国伊利诺伊州
优?#28909;ǎ?/td> 2013.05.10 US 13/891,456
专利代理机构: 北京纪凯知识产权代理有限公司 11245 代理人: 赵蓉民
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法律状态
申请(专利)号:

CN201410198631.9

授权公告号:

|||

法律状态公告日:

2016.06.15|||2014.11.12

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

本发明涉及一种远程无线电机控制规则处理系统,具体涉及用于操作电动机单元的方法和装置。信息通过控制器和电动机单元之间的无线通信链路从电动机中接收。从接收的信息中针对电动机单元识别命令。识别的命令通过无线通信链路被发送到电动机单元。

权利要求书

权利要求书
1.  一种装置,其包括:
控制器,其被配置为通过所述控制器和电动机单元之间的无线通信链?#26041;?#25910;来?#36816;?#36848;电动机单元的信息,从所述接收的信息中识别针?#36816;?#36848;电动机单元的命令,并且通过所述无线通信链?#26041;?#25152;述识别的命令发送到所述电动机单元。

2.  根据权利要求1所述的装置,其中所述控制器包括:
控制规则组,其被配置为从所述接收的信息中识别针?#36816;?#36848;电动机单元的所述命令。

3.  根据权利要求1所述的装置,其进一步包括:
多个控制器,其包括所述控制器,该控制器被配置为通过所述控制器和所述电动机单元之间的所述无线通信链?#26041;?#25910;来?#36816;?#36848;电动机单元的所述信息并且从所述接收的信息中识别针?#36816;?#36848;电动机单元的所述命令。

4.  根据权利要求3所述的装置,其进一步包括:
选择器,其被配置为从所述多个控制器中接?#29031;攵运?#36848;电动机单元的所述命令;从所述多个控制器?#26800;?#19968;个中选择所述命令,以及通过所述无线通信链?#26041;?#25152;述选择的命令发送到所述电动机单元。

5.  根据权利要求3所述的装置,其进一步包括:
多个电动机单元,其包括所述电动机单元,其中所述多个控制器被配置为通过多个无线通信链路控制所述多个电动机单元?#26800;?#33509;干电动机单元的操作,该多个无线通信链路包括所述通信链路。

6.  根据权利要求1所述的装置,其中所述电动机单元选自无刷电动机单元、直流电动机和交流电动机?#26800;?#19968;个。

7.  根据权利要求1所述的装置,其中所述控制器是冲击宽度调制控制器。

8.  一种电动机系统,其包括:
第一位置?#26800;?#30005;动机单元;以及
第二位置?#26800;?#25511;制器,其中所述控制器被配置为通过所述控制器和所述电动机单元之间的通信链?#26041;?#25910;来?#36816;?#36848;电动机单元的信息,从所述接收的信息中识别针?#36816;?#36848;电动机单元的命令,并且通过所述通信链?#26041;?#25152;述识别的命令发送到所述电动机单元。

9.  根据权利要求8所述的电动机,其中所述通信链路选自无线链路和光通信链?#20998;械?#19968;个。

10.  一种用于操作电动机单元的方法,所述方法包括:
通过控制器和所述电动机单元之间的无线通信链?#26041;?#25910;来?#36816;?#36848;电动机单元的信息;
从所述接收的信息中识别针?#36816;?#36848;电动机单元的命令;以及
通过所述无线通信链?#26041;?#25152;述识别的命令发送到所述电动机单元。

说明书

说明书远程无线电机控制规则处理系统
技术领域
本发明总体涉及电动机系统,并且具体地涉及控制电动机系统。更具体地,本发明涉及用于控制电动机系统?#26800;?#30005;动机单元的操作的方法和装置。
背景技术
电动机是将电能转化为机械动力的装置。电动机被用于各种应用。这些应用包括风扇、泵、工具、磁盘驱动器、钻床以及存在于这些和其他类型平台?#26800;?#20854;他类型的装置。渐渐成为通用的一种电动机是无刷电动机。可使用直流电来操作这类电动机。
无刷电动机可以通过例如微控制器的装置(来控制。微控制器可以实现控制规则以控制无刷电动机的操作。具体地,控制规则可被用于增加这类电动机的效率和操作。
控制规则可变得更加复杂、在数量上更为庞大或两者兼有以便获得无刷电动机的期望效率。随着控制规则变得更为复杂并且在数量上变得更为庞大,实现控制规则的微处理器也可能变得更加复杂。
例如,可能需要更高密度的电路板、更大的电路板、额外的冷却以及改变。这些改变可能增加作为整体的整个电动机系统的重量、尺寸、发热、能量使用、或它们的组合。进一步地,额外冷却所需的冷却系统也使用更多的能量来冷却控制器。因此,由电动机系统使用的能量的数量也可能比期望增加更多的数量。
进一步地,取决于具体的实施例,处理控制规则的更复杂的微控制器、多于一个微控制器或以上两者可能存在。因此,可以使用更高密度或更大的电路板来实现微控制器。
这些更加复杂的微控制器还可能导致使用具有较高成?#38236;?#32452;件。因此相比于利益,电动机的成本可能超过预期而增加。
额外的微控制器可被用于冗余以防一个微控制器并非按照期望操 作。如果第二冗余不存在,不正确地操作的微控制器可能引起要求维护的电动机中不一致。这种维护可包括电动机的修复或替换。
随着更多微控制器的加入,额外的热量、重量、空间和能量使用可能出现。这些增加对于一些应?#32654;?#35828;可能是不可?#26800;模?#20854;中关系到这些因子?#26800;?#19968;个或多个因子。
借助更复杂的微控制器、使用额外的微控制器、或两者兼有,冷却系统可能变得更复杂、更庞大、或两者兼有以便充分地冷却微控制器。这些冷却系统也可能使用多于期望的能量。
然而,这类额外的冗余增加重量、尺寸、发热以及使用的电力。因此,当期望?#31995;?#30340;重量、较小的尺寸、?#31995;?#30340;发热、?#31995;?#30340;能量使用或它们的一些组合时,这类系统可能并不令人满意。
一?#32440;?#20915;方案可能包括使用可能?#26723;?#36825;些因子?#26800;?#19968;些因子的材料。然而,这些材料可能比期望的更昂贵。因此,这些类型的电动机系统可能在关系重量、尺寸、发热、能量使用、或它们的一些组?#31995;?#19981;同应用中不可用。
通过使用更复杂微控制器,这些微控制器可能更?#36164;?#21040;电磁干扰。电动机产生可能影响这些类型微控制器的操作的电磁干扰。
因此,具有考虑上述问题的至少一些以及其他可能问题的方法和装置是期望的。
发明内容
本发明的实施例提供包括控制器的装置。控制器被配置为通过控制器和电动机单元之间的无线通信链?#26041;?#25910;来自电动机单元的信息。控制器被进一步配置为从接收的信息中识别针对电动机单元的命令。控制器还被进一步配置为通过无线通信链?#26041;?#35782;别的命令发送到电动机单元。
本发明的另一个实施例提供电动机系统,该电动机系统包括第一位置?#31995;?#30005;动机单元以及第二位置?#31995;?#25511;制器。控制器被配置为通过控制器和电动机单元之间的通信链?#26041;?#25910;来自电动机单元的信息。控制器被进一步配置为从接收的信息中识别针对电动机单元的命令。控制器还被进一步配置为通过通信链?#26041;?#35782;别的命令发送到电动机单 元。
本发明的又一实施例提供用于操作电动机单元的方法。通过控制器和电动机单元间的无线通信链路从电动机单元接收信息。从接收的信息中识别针对电动机单元的命令。识别的命令通过无线通信链路被发送到电动机单元。
特征和功能可被单独应用在本发明的各种实施例中或还可被组?#31995;?#20854;他的实施例中,其进一步的?#38468;?#21487;以参考下列说明书?#36879;?#22270;来理解。
附图说明
说明性实施例的被确信具有新颖特性的特征在所附权利要求中提出。然而,说明性实施例以及优选的使用模式、其进一步的目的以及特性将通过在与所述附图一起阅读时参?#23478;?#19979;本发明的说明性实施例的具体实施方式而被最好地理解,其中:
图1是根据说明性实施例的框图?#38382;?#30340;电动机环境的图示。
图2是根据说明性实施例的框图?#38382;?#30340;电动机系统的图示。
图3是根据说明性实施例的电动机系统的另一图示。
图4是根据说明性实施例的电动机系统的又一图示。
图5是根据说明性实施例的用于操作电动机单元的过程的流程图的图示。
图6是根据说明性实施例的框图?#38382;?#30340;飞行器制造和服务方法的图示。
图7是框图?#38382;?#30340;飞行器的图示,其中说明性实施例可以被实现。
具体实施方式
说明性实施例认识并且考虑一个或多个不同的因素。例如,说明性实施例认识并且考虑目前控制器与电动机的位置相同。换句话说,控制器和电动机可以在相同的物理单元中。说明性实施例认识并且考虑控制器可以被放置到距离电动机远程位置。用这?#22336;?#24335;,电动机可被放置到位置中,其中因子(例如,重量、尺寸、发热、能量使用、 或其他合适的因素中至少的一个)是极其重要的。
如本文使用的短语“至少一个?#20445;?#24403;其与项目列表一起使用时,意味着所列项目?#26800;?#19968;个或多个的不同组合可以被使用并且可能仅需要列表?#26800;?#27599;个项目?#26800;?#19968;个。例如“项目A、项目B以及项目C?#26800;?#33267;少一个”可以包括而不限于项目A、项目A和项目B、或者项目B。这个示例也可以包括项目A、项目B、以及项目C或项目B和项目C。?#27604;唬?#36825;些项目的?#25105;?#32452;合可?#28304;?#22312;。在其他的示例中,例如,“至少一个”可?#36828;?#19981;限于?#21512;?#30446;A?#26800;?#20004;个、项目B?#26800;?#19968;个、项目C?#26800;?#21313;个、项目B?#26800;?#22235;个和项目C?#26800;?#19971;个;以及其他合适的组合。项目可以是具体的对象、事物或类别。换句话说,至少一个意味着可?#28304;?#25152;述列表使用项目的任何组合和项目的任何数量,但是并不要求列表?#26800;?#25152;有项目。
说明性实施例认识并且考虑与目前使用的系统不同而将控制器与电动机分离,其中操作员使用远程控制。这类系统允许远程用户输入但是具有控制规则的控制器仍然与电动机的位置相同。
说明性实施例提供用于操作电动机单元的方法和装置。在一个说明性实施例中,装置包括控制器,该控制器被配置为?#21644;?#36807;控制器和电动机单元之间的无线通信链?#26041;?#25910;来自电动机单元的信息;从接收的信息中识别针对电动机的命令;以及通过无线通信链?#26041;?#35782;别的命令无线地发送到电动机单元。
现在参考附图并且更具体地参?#32426;?,其根据说明性实施例以框图的?#38382;?#31034;出电动机环境的图示。电动机环境100是说明性实施例可被实现在其?#26800;?#29615;境的示例。
电动机环境100?#26800;?#30005;动机系统102包括若干不同的组件。如所述,电动机系统102包括电动机单元104和控制器106。
电动机单元104被配置为产生旋转或线性扭矩或者产生旋转或线性力。在这个说明性示例中,电动机单元104可采用无刷电动机单元108的?#38382;健?
控制器106在这些说明性示例中是?#24067;?#22120;件。控制器106可包括软件。?#24067;?#21487;包括工作用于执行控制器106?#26800;?#25805;作的电路。在这个说明性示例中,控制器106可在例如定时和逻辑开关的许多其他事物 之间采用调制开关频率的冲击(impulse)宽度调制控制器(IWMC)的?#38382;劍?#29992;于驱动以晶体管?#38382;?#30340;开关,该开关控制发送到电动机单元104的电流。具体地,控制器106控制电动机单元104的操作。
在说明性示例中,?#24067;?#37319;用以下的?#38382;劍?#30005;路系统、集成电路、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件,或配置为执行若干操作的一些其他合适类型的?#24067;?#21033;用可编程逻辑器件,器件被配置为执行若干操作。器件在之后可被重配置或可以永久地被配置为执行若干操作。可编程逻辑器件的示例包括:例如,可编程逻辑阵列、可编程阵列逻辑、现场可编程逻辑阵列、现场可编程门阵列以及其他合适的?#24067;?#22120;件。?#36865;猓?#24037;艺可以被实现在与无机成分集成的有机成分中和/或可被完整地包括在除了人类之外的有机成分中。例如,工艺可以被实现为有机半导体?#26800;?#30005;路。
在这个说明性示例中,控制规则组110存在于控制器106中。控制规则组110是配置为控制电动机单元104的一个或多个过程、功能或操作的一些其他机制。如所述,控制规则组110可被实现在?#24067;?#36719;件、或这两者的一些组合中。
控制规则组110可被用于以期望的方式控制电动机单元104的操作。参考项目如本文中所用的“组?#24065;?#21619;着一个或多个项目。例如,控制规则组110是一个或多个控制规则。如所述,电动机单元104位于第一位置112。控制器106位于第二位置114。第一位置112可以为到第二位置114的远程位置。
在这些说明性示例中,将电动机单元104置于第一位置112中并且将控制器106置于第二位置114中,这允许电动机单元114相比于目前设计的电动机?#26723;?#37325;量、尺寸、发热或能量使用?#26800;?#33267;少一个。就控制器106而言,影响这些因子的不同的组件位于距离电动机单元104的不同位置。换句话说,用于控制器106的电路和冷却系统位于第二位置114而非位于第一位置112的电动机单元104。
在这个说明性示例中,电动机单元104和控制器106使用通信链路116来通信。通信链路116在不同的说明性示例中可采用各种?#38382;健?#20363;如,通信链路116可选自以下?#26800;?#19968;个:无线通信链路、有线通信链路、光通信链路以及其他合适类型的通信链路。
除了控制规则组110之外,控制器106还包括通?#35834;?#20803;117。通?#35834;?#20803;117包括发射器118和接收器120。在这个具体的示例中,电动机单元104包括电动机122和通?#35834;?#20803;124。电动机122可以是无刷电动机126。如所述,通?#35834;?#20803;124包括发射器128和接收器130。
在操作期间,电动机单元104的通?#35834;?#20803;124?#26800;?#21457;射器128被配置为通过通信链路116向控制器106发送信息132。控制器106的通?#35834;?#20803;124?#26800;?#25509;收器120被配置为接收由电动机单元104传输的信息132。信息132可以是:例如,速度、电压、电流、温度或可由传感器在电动机122中产生或与电动机122相关的其他的信息。
信息132是由控制规则组110使用以控制电动机单元104的操作并且具体为控制电动机单元104?#26800;?#30005;动机122的操作的任何信息。经过接收器120的信息132由控制规则110?#32654;?#20174;接收自电动机单元104的信息132中生成命令134。控制器106被配置为通过通信链路116发送由控制器106?#26800;?#25511;制规则组110识别的命令134。例如,通过无线通信链路可以无线地发送命令134。
按照这?#22336;?#24335;,电动机系统102可以?#26723;?#20197;下?#26800;?#33267;少一个:重量、尺寸、发热、或由电动机单元104使用的能量。在这些说明性示例中,控制器106、电动机单元104、或两者?#26800;?#30005;磁干扰也可以利用电动机单元104位于第一位置112和控制器106位于第二位置114被减少。第一位置112和第二位置114可被选择以减少电磁干扰。
如所示,第一位置112?#26800;?#20855;有电动机单元104的电动机系统102和第二位置114?#26800;?#25511;制器106减少关于重量、尺寸、发热、能量使用、或针对第一位置112的其他合适的因素的问题。在这个说明性示例中可能影响这些因素的组件在位于第二位置114?#26800;?#25511;制器106内。这与目前可用的具有远程控制输入的电动机系统相反,在目前可用的电动机系统中,用户的输入在器件处被接收并?#20918;?#26080;线地传输?#25509;?#30005;动机单元处于相同位置的控制器。换句话说,目前使用的电动机系统可允许操作员远程的输入。然而,控制规则被实现在电动机单元的相同的位置处。
?#36865;猓?#36890;过将电动机单元104放置在第一位置112中并且将控制器106放置在第二位置114中,电动机系统102还可减少关于电磁干 ?#35834;?#38382;题。进一步地,因为控制器106?#26800;?#32452;件不位于电动机单元104中,所以减少了电动机单元104的尺寸。因此,可?#28304;?#22312;放置电动机单元104时的额外灵活性。例如,通过减小电动机单元104的尺寸,电动机单元104在位置具有关于电动机系统的空间考虑?#34987;?#20110;减小尺寸可被用在更多位置中。在这个说明性示例中,电动机系统102可以是远程无线电动机控制规则处理系统。
图1?#26800;?#30005;动机环境100的图示不意味着暗示对于在其中可以实现说明性实施例的方式的物理或结构限制。除了可以使用图?#38236;?#32452;件之外,或者替换图?#38236;?#32452;件,可以使用其他的组件。一些组件可以是不必要的。并且,方框被呈现以示出一些功能性的组件。这些方框?#26800;?#19968;个或多个在被实现在说明性实施例中时可被合并、分离、或合并及分离到不同的框中。
例如,控制器106可以被配置为除了控制电动机单元104以外还控制一个或多个电动机单元。还在其他的说明性示例中,除了控制器106以外,一个或多个控制器还可被用于控制电动机单元104或除了电动机单元104以外或替代电动机单元104的一个或多个电动机单元。
在其他的说明性示例中,除了电动机单元104以外,或者替代电动机单元104,一个或多个电动机单元还可由控制器106控制。还在其他的说明性示例中,更多的控制器可以与控制器106一起使用或者用于替代控制器106以控制与任何其他电动机单元一起的电动机单元104,这些其他电动机单元可能存在于电动机环境100?#26800;?#30005;动机系统102中。利用多个控制器,可以为电动机系统102提供冗余。
进一步地,控制器106可采用不同于冲击宽度调制控制器的其他?#38382;健?#20363;如,控制器106在一些说明性示例中还可以是脉宽(pulse width)调制控制器。
接下来参?#32426;?,其根据说明性实施例以框图的?#38382;?#31034;出电动机系统的说明。电动机系统200是针对图1?#26800;?#30005;动机系统102的一个实施方式的示例。在这个说明性示例中,电动机系统200包括电动机单元202和控制器204。控制器204包括控制规则电路。
在这个说明性示例中,电动机单元202包括电力和机械组件。如所示,电动机单元202包括无刷直流(DC)电动机205、H桥206、场 效应晶体管(FET)驱动器208、调节器210、发射器212和接收器214。
在这个说明性示例中,H桥206、场效应晶体管(FET)驱动器208和调节器210是使得电动机单元202按照期望的方向以期望的速度旋转的电路。电动机单元202的旋转的方向和速度响应于接收自控制器204命令而出现。在这个说明性示例中,控制器204包括产生命令的电路系统。
如所示,霍尔效应器件(HED)读数216、每分钟转数(RPM)读数218、以及反馈读数220是通过发射器212被无线发送到控制器204的信息的示例。霍尔效应器件(HED)读数216、每分钟转数(RPM)读数218是可从无刷直流(DC)电动机205?#26800;?#20256;感器产生的信息。霍尔效应器件(HED)可被用于提供例如电动机单元202的角位置的信息。在这些说明性示例中,反馈读数220可包括信息,例如,来自H桥206的电流、电压以及其他合适的信息。反馈读数220可以是由控制器204使用以控制电动机单元202的操作的信息。
如所示,控制器204包括微处理器222,其中控制规则224被实现为软件。?#36865;猓?#25511;制器204还包括接收器226和发射器228。接收器226被配置为接收由电动机单元202无线发送的霍尔效应器件(HED)读数216、每分钟转数(RPM)读数218、以及反馈读数220。
如所述,控制规则224被配置为识别命令例如H桥命令230和电流命令232。这些命令由发射器228无线发送到电动机单元202。电动机单元202?#26800;?#25509;收器214接收H桥命令230和电流命令232。如所述,H桥命令230可由场效应晶体管(FET)驱动器208使用以调整无刷直流(DC)电动机205工作所处的频率,并?#19994;?#25972;哪些开关闭合和断开H桥206以及何时开关闭合和断开。电流命令232由调节器210使用以调整通过H桥206发送到无刷直流(DC)电动机205的电流量。总的来说,H桥命令230指示“哪些开关闭合和断开?#24065;?#21450;何时这些开关“闭合和断开”。电流命令232指示“开关被闭合和断开多长时间”。开关被闭合和断开多长时间可被称为占空比。
在这个说明性示例中,电动机单元202由电池240供电。控制器204被连接到交流电(AC)插座242。?#36865;猓?#30005;池244可用作控制器204的备份或替换电源。在一些情况下,电池244可被用于替换到交流 电插座242的连接。?#27604;唬?#21462;决于实施方式,电动机单元202也可被连接到交流电插座或其他的电能量源。
现在参?#32426;?,其根据说明性实施例示出电动机系统的另一图示。电动机系统300是针对图1?#26800;?#30005;动机系统102的一种实施方式的示例。
在这个说明性示例中,电动机系统300包括电动机单元320、控制器302、控制器306、控制器308和选择器310。电动机单元302被连接到电源312。控制器304被连接到电源314。控制器306被连接到电源316并且控制器308被连接到电源318。这些电源可以?#25159;?#21508;种?#38382;健?#20363;如,电源可包括以下?#26800;?#33267;少一个:电池、交流电源或一些其他合适类型的电源。在一些说明性示例中,这些电源根据具体的实施方式可以是相同的电源而非不同的电源。
在这个说明性示例中,由电动机单元302产生的信息通过选择器310被发送到控制器304、控制器306和控制器308。换句话说,选择器310可包括与电动机单元302来回地进行无线通?#35834;?#36890;?#35834;?#20803;。换句话说,选择器310发送命令并且接收数据,其中双向通信存在于选择器310、控制器304、控制器306和控制器308之间。
如所示,控制器304、控制器306和控制器308是多个控制器并且可能所有的控制器都产生针对电动机单元302的命令。这些命令被发送到选择器310。选择器310从控制器304、控制器306和控制器308?#26800;?#19968;个选择命令以将其发送到电动机单元302。在这个说明性示例中,可以使用图2?#26800;?#30005;动机单元202来实现电动机单元302。选择器310可以是表决决定单元。换句话说,选择器310选择来自控制器?#26800;?#19968;个的一组命令以将其发送到电动机单元302。例如,选择器310可以比较来自控制器304、控制器306和控制器308的命令。如果存在差异,选择器310可选择具有与控制器最大匹配数量的命令。按照非期望方式工作的控制器可产生与按照期望工作的其他控制器的命令不同的命令。
以这?#22336;?#24335;,可能发送到电动机单元302的非期望的命令可以利用选择器310来避免。在一些情况下,命令可被平均或合并而不仅仅是被选择。
以这?#22336;?#24335;,电动机系统300?#26800;?#25511;制器的结构可以提供冗余。这种冗余可以考虑控制器304、控制器306和控制器308?#26800;?#19968;个可能并非一直按照期望进行工作。以这?#22336;?#24335;,电动机单元302的非期望的操作可被避免。以这?#22336;?#24335;,可以为控制器例如控制器304、控制器306和控制器308提供冗余,但是这些控制器可以处于距电动机302远程的位置。因此,关于控制器的重量、体积、尺寸、热度以及其他因子不影响电动机单元302。因此,电动机单元302可被放置在目前不适合放置现存的电动机系统的位置中。
接下来转到图4,其根据说明性实施例示出电动机系统的又一图示。在所?#38236;?#36825;个示例中,电动机系统400包括电动机402、电动机404、电动机406、电动机408、控制器410、控制器412、控制器414和控制器416。如所示,电动机402、电动机404、电动机406和电动机408被连接到电源418。
在这个说明性示例中,控制器410、控制器412、控制器414和控制器416可形成命令中心417。命令中心417被配置为控制电动机402、电动机404、电动机406、电动机408的操作。如所示,控制器410、控制器412、控制器414和控制器416被连接到电源420。这些电源?#26800;?#27599;个电源可以是电池、交流电源或一些其他合适类型的电源。
在这个说明性示例中,每个控制器可被分配以控制一个或多个电动机。进一步地,不同的控制器可充当备份或?#25910;?#36716;移以防其他的控制器不按照期望工作。
例如,电动机402、电动机404、电动机406和电动机408可以是可被移动以便控制其他结构的运动的致动器。例如,这些电动机可以是用于飞行器?#26800;?#25511;制表面的致动器。在其他的说明性示例中,这些电动机可以是用于机械臂的致动器。在说明性示例中,电动机402可以能够从由控制器410产生的命令中出现的误差中恢复。电动机404可以是不能用错误的命令来操作的关键的致动器。进一步地,在这个说明性示例中,电动机406和电动机408可以直到电动机402和电动机404已经移动之后才移动。
如所述,控制器410控制电动机402。控制器412控制电动机404。因为电动机406和电动机408可以直到电动机402和电动机404已经 移动之后才移动,所以控制器414和控制器416可辅助控制电动机404,。因为电动机404不容忍可能导?#36335;?#26399;望运动的命令,所以电动机404以这?#22336;?#24335;可以具有期望数量的冗余。
在这个具体的示例中,在电动机402和电动机404已经移动之后,控制器414控制电动机406并且控制器416控制电动机408。取决于期望的冗余,控制器410和控制器412还可辅助操作电动机408。
以这?#22336;?#24335;,可能增加电动机系统的庞大性的组件位于远离电动机自身的位置。因此,电动机系统400可以特别适于在考虑空间的地方中(例如,在机械臂中)使用。其他的特征被提供,例如,减少关于电动机系统400的重量、热度、以及其他的因子以及命令中心417的使用。另一个实施方式可包括将电动机系统400实现在假肢或仿生肢(例如,臂、?#21462;⑹只?#19968;些其他合适的实施方式)中。以这?#22336;?#24335;,多个控制器被配置为通过在这个图中所?#38236;?#22810;个无线通信链路来控制多个电动机单元?#26800;?#33509;干电动机单元的操作。
针对图2-4?#26800;?#30005;动机系统的不同结构的图示不意味着限制其他说明性实施例可遵照被实现的方式。为了说明如何根据说明性实施例来实现电动机系统的一些示例,已经提供电动机系统200、电动机系统300和电动机系统400。
例如,其他的电动机系统可包括其他数量的电动机而不是图4中所?#38236;?#22235;个电动机,例如,三个电动机、七个电动机或一些其他数量的电动机可被使用。进一步地,可?#28304;?#22312;其他数量的控制器。例如,可以使用六个控制器而不是四个控制器用于控制在图4中所示出的四个电动机。
如另一个说明性示例,不同于无线通?#35834;?#20854;他类型的指示可被使用。尽管射频信号可被使用,但是其他类型的信号也可被使用。例如,通过接口或光缆传递的光信号可被使用。
现在参?#32426;?,其根据说明性实施例示出用于操作电动机单元的过程的流程图的图示。图5中示出的过程可被实现在图1?#26800;?#30005;动机系统102中。具体地,这些操作的一些或所有可被实现在控制器106?#26800;?#25511;制规则组110中。
过程开?#32426;?#36807;控制器和电动机单元之间的无线通信链?#26041;?#25910;来自 电动机单元的信息(操作500)。接下来,电动机从接收的信息中识别命令(操作502)。过程然后通过无线通信链?#26041;?#35782;别的命令无线地发送到电动机单元(操作504),随后过程结束。
所?#38236;?#19981;同实施例?#26800;?#27969;程图和框图示出说明性实施例?#26800;?#35013;置和方法的一些可能的实施方式的体系结构、功能和操作。就此而言,流程图或框图?#26800;?#27599;个方框可以表示操作或步骤的模块、段、功能和/或部分。例如,方框?#26800;?#19968;个或多个可被实现为程序代码、实现在?#24067;?#20013;,或者实现在程序代码和?#24067;?#30340;组合中。?#21271;?#23454;现在?#24067;?#20013;时,?#24067;?#21487;以是例如采用集成电路的?#38382;劍?#20854;被制造或被配置为执行流程图或框图?#26800;?#19968;个或多个操作。?#21271;?#24212;用为程序代码和?#24067;?#30340;组合时,该实施方式可采用固件的?#38382;健?
在说明性实施例的一些可替换的实施方式中,方框中所注明的功能或多个功能可以不按照图中注明的顺序发生。例如,在一些情况下,根据所涉及的功能,所?#38236;?#20004;个连续的方框可以被完全同时执行,或者有时可以以相反的顺序执行方框包括。同样地,其他方框可以被增加到流程图或框图中所?#38236;?#26041;框中。
本发明的说明性实施例可以被描述在如图6所?#38236;?#39134;行器制造和维护方法600以及图7所?#38236;?#39134;行器700的背景中。首先转向图6,根据说明性实施例以框图的?#38382;?#31034;出飞行器的制造和维护方法的图示。在预生产期间,飞行器制造和维护方法600可以包括图7?#26800;?#39134;行器700的规格和设计602以及材料采购604。
在生产过程期间,进行图7?#26800;?#39134;行器700的组件和子配件制造606以及系统集成608。此后,图7?#26800;?#39134;行器700可经历?#29616;?#21644;交付610,以便?#24230;?#20351;用612。在由顾客使用612时,图7?#26800;?#39134;行器700定期进行日常维修和维护614,其可以包括修改、重新配置、翻新以及其他维修或维护。
飞行器制造和维护方法600?#26800;?#27599;一个过程均可由系统集成商、第三方和/或操作员来执行或完成。在这些事例中,操作员可以是客户。为了说明目的,系统集成商可以包括但不限于?#25105;?#25968;量的飞行器制造商和主系统承包商;第三方可以包括但不限于?#25105;?#25968;量的销售商、转包商和供应商;并且操作员可以是航空公司、租赁公司、军事实体、 服务组织?#21462;?
现在参?#32426;?,按照框图的?#38382;?#31034;出飞行器的图示,其中说明性实施例可以被实施。在这个示例中,飞行器700由图6?#26800;?#39134;行器制造和维护方法600生产并且可包括具有系统704和内部706的机身702。系统704的示例包括推进系统708、电气系统710、液压系统712和环境系统714?#26800;?#19968;个或更多个。还可以包括?#25105;?#25968;量的其他系统。虽然?#20801;镜?#26159;航空示例,但是不同的说明性实施例可以被应用到其他产业,例如汽车工业。
本文实施的装置和方法可在图6?#26800;?#39134;行器制造和维护方法600?#26800;?#33267;少一个阶段中使用。
在一个说明性示例中,图6?#26800;?#32452;件和子配件制造606中生产的组件和子配件可以按照与飞行器700在图6?#26800;耐度?#20351;用612时生产的组件和子配件类似的方式被加工或制造。作为又一个示例,一个或多个装置实施例、方法实施例、或它们的组合可以在生产阶段期间被利用,例如在图6?#26800;?#32452;件和子配件制造606以及系统集成608。当飞行器700在图6的?#24230;?#20351;用612时和/或维修和维护614期间,一个或多个装置实施例、方法实施例、或他们的组合可以被利用。若干不同的说明性实施例的使用可以显著加快飞行器700的装配和/或?#26723;?#39134;行器700的成本。
在一个说明性示例中,图6?#26800;?#32452;件和子配件制造606中生产的组件和子配件可以按照与飞行器700在图6?#26800;耐度?#20351;用612时生产的组件或子配件类似的方式被加工或制造。例如,电动机系统在这些不同的阶段的一个或多个期间可以被制造用于在飞机器中使用。
作为又一个示例,一个或多个装置实施例、方法实施例或它们的组合可在生产阶段期间被利用,例如图6?#26800;?#32452;件和子配件制造606和系统集成608。作为另一个示例,在?#24230;?#20351;用612期间,一个或多个说明性实施例可以被实现以按照增加电动机效率的方式来控制电动机的操作。当飞行器700在图6?#26800;耐度?#20351;用612时和/或维修和维护614期间,一个或多个装置实施例、方法实施例、或它们的组合可以被利用。若干不同说明性实施例的使用可以显著加快飞行器700的装配和/或?#26723;?#39134;行器700的成本。
因此,在说明性示例中,具有处于分离的物理位置的电动机单元104和控制器106的电动机系统102减少成本、重量、尺寸、发热或能量使用?#26800;?#33267;少一个。电动机系统102还可以提供增加的灵活性、冗余、和目前的电流电动机系统中不可能的其他特征。控制器106与电动机单元104的分离允许电动机单元104将在比目前可能使用的位置在更多的位置中使用。
对不同示例性实施例进行描述是为?#31169;?#37322;和说明,并且无意穷尽或限制于所公开的?#38382;街械?#23454;施例。多种修改和变化对本领域技术人员是?#36828;?#26131;见的。?#36865;猓?#19981;同的示例性实施例可以提供相比于其它示例性实施例不同的特征。
?#27604;唬?#23613;管不同的示例已经就使用飞行器?#26800;?#30005;动机进行了描述,但是说明性实施例可被实现为在其他应用中使用的电动机。例如,根据说明性实施例的电动机可被实现在制造工具、汽车、宇宙飞船、卫星、火车、家用电器或其他合适的对象中。在火箭中,例如,燃料箱的搅拌器可以根据说明性实施例实现电动机系统。在又一说明性示例中,根据说明性实施例实现的电动机系统可被用于人体植入物中,该人体植入物具有较轻重量、较小尺寸、较少发热、较少能量使用、?#26723;?#30340;成本、增加的布置的灵活性、增加的冗余、和其他的考虑?#26800;?#33267;少一个。
仍然在其他的说明性示例中,根据说明性实施例的电动机系统被使用在机器、机器外科手术、纳米机器人或一些其他合适的装置中。例如,在这些说明性的实施方式中,电动机单元的放置的灵活性的增加可?#28304;?#22312;于电动机单元与控制器的分离。因此,电动机单元可被使用在由于电动机系统的尺寸而目前不可用的位置。
对不同示例性实施例进行描述是为?#31169;?#37322;和说明,并且无意穷尽或限制于所公开的?#38382;街械?#23454;施例。多种修改和变化对本领域技术人员是?#36828;?#26131;见的。例如,尽管一些说明性示例已经将电动机描述为无刷直流电动机,但是其他的说明性示例可使用其他类型的电动机例如直流电动机或交流电动机。例如,交流(AC)电动机还可用于不同的说明性示例。
?#36865;猓?#19981;同的示例性实施例可以提供相比于其它示例性实施例不 同的特征。选择并且描述选定的一个或更多个实施例,是为了更好地解释实施例的原理、实际应用,并使本领域技术人员能够理解具有适用于预期特定用?#38236;?#21508;种修改的各种实施例的公开。

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本文标题:远程无线电机控制规则处理系统.pdf
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