[发明专利]电机控制系统中微处理器的系统时钟故障检测方法

说明书

技术领域

本发明属于电机驱动控制技术领域，尤其涉及一种电机控制系统中微处理器的系统时钟故障检测方法及系统。

背景技术

随着技术电子技术的进步，在机电领域，普遍采用微电子控制技术实现对电机的控制及驱动。图1以三相电机控制系统为例，示出了现有采用磁场导向控制（Field Oriented Control，FOC）技术的电机控制系统的结构原理。

具体来说，现有的电机控制系统包括用于将直流输入转换成三相交流输出的三相逆变器、以及用于输出PWM信号以驱动三相逆变器工作的微处理器。其中，位置和速度估算模块估算电机的转速ω；速度PI调节模块根据位置和速度估算模块得到的偏差输出T轴参考分量I_{sq_req}；ADC采样模块从三相逆变器的输出采样得到三相定子线圈电流，并经A./D转换和坐标变换后，得到旋转坐标系中的直流分量I_sd和I_sq；将T轴参考分量I_{sq_req}和M轴参考分量I_{sd_req}分别与直流分量I_sq和I_sd进行比较，得到的偏差分别经相应的转矩电流PI调节模块和励磁电流PI调节模块的调节，得到旋转坐标系的相电压分量U_q和U_d，之后再通过坐标变换，得到α-β直角坐标系的定子相电压矢量的分量U_α和U_β；脉宽调制模块根据两个分量U_α和U_β计算实际输出的PWM信号的占空比，生成并输出具有相应占空比的PWM信号，同时，ADC采样模块根据脉宽调制模块的输出，在PWM信号的下一周期进行ADC采样。

在微处理器中，系统时钟提供芯片中各功能模块的工作节拍，保证了各功能模块工作的一致性。一般地，微处理器可包括两个内部晶振，还可包括外部晶振，两个内部晶振中的一个作为系统时钟源，另一个可为独立看门狗的时钟源。作为系统时钟源的内部晶振产生的时钟信号经锁相环进行倍频处理后得到系统时钟，该系统时钟由分频器进行分频后，提供芯片中相应功能模块的时钟源。在电机控制系统的实际工作过程中，系统时钟会因为内部晶振源无法起振等原因而出现跑频，即系统时钟的频率并非锁相环锁定的频率而出现倍频或半频等情况。而现有技术并未提供对电机控制系统中微处理器的系统时钟的故障检测方法，无法及时发现系统时钟的故障情况并进行保护，使得现有电机控制系统的运行存在隐患，可靠性差，甚至造成电机的损毁。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种电机控制系统中微处理器的系统时钟故障检测方法，旨在解决现有技术提供的电机控制系统无法及时发现系统时钟出现故障的情况，使得电机控制系统运行可靠性差的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种电机控制系统中微处理器的系统时钟故障检测方法，所述方法包括以下步骤：

在本次PWM中断的时间内，选择电机控制系统中一非系统时钟源作为所述微处理器中一处理器内核定时器的时钟源，并控制所述处理器内核定时器进行计数；

在所述本次PWM中断的时间内，延时预设时间以读取所述处理器内核定时器的第一计数值；

在所述本次PWM中断的时间内，若读取的所述第一计数值超过预设的第一计数范围值，则判断系统时钟失效。

本发明实施例的另一目的在于，还提供了一种电机控制系统中微处理器的系统时钟故障检测系统，所述系统包括：

计数控制模块，用于在本次PWM中断的时间内，选择电机控制系统中一非系统时钟源作为所述微处理器中一处理器内核定时器的时钟源，并控制所述处理器内核定时器进行计数；

读取模块，用于在所述本次PWM中断的时间内，在所述计数控制模块执行完毕后，延时预设时间以读取所述处理器内核定时器的第一计数值；

检测模块，用于在所述本次PWM中断的时间内，若所述读取模块读取的所述第一计数值超过预设的第一计数范围值，则判断系统时钟失效。

本发明实施例的另一目的在于，还提供了一种电机控制系统的微处理器，包括处理器内核定时器，以及连接所述处理器内核定时器的非系统时钟源，所述微处理器还包括连接所述处理器内核定时器和所述非系统时钟源的系统时钟故障检测系统，所述系统时钟故障检测系统是如上所述的电机控制系统中微处理器的系统时钟故障检测系统。