[发明专利]一种双绕组直流无刷电机冗余控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种双绕组直流无刷电机冗余控制系统，其特征在于：包括主份控制系统、备份控制系统和仲裁器，所述主份控制系统的输入端与第一转子位置检测电路的输出端相连，主份控制系统的输出端与第一电机绕组相连，主份控制系统输出同步信号至备份控制系统，主份控制系统发送其内第一主控芯片的状态信息、第一驱动芯片的状态信息至仲裁器；所述备份控制系统的输入端与第二转子位置检测电路的输出端相连，备份控制系统的输出端与第二电机绕组相连，备份控制系统输出其内第二主控芯片的状态信息、第二驱动芯片的状态信息至仲裁器。

2.根据权利要求1所述的双绕组直流无刷电机冗余控制系统，其特征在于：所述主份控制系统由第一主控芯片、第一信号锁存器、第一驱动芯片、第一三相桥式驱动电路、第一相电流检测电路、第一PWM输出检测电路和第一转子位置检测电路组成，第一主控芯片采用ARM微控制器STM32F103，所述第一主控芯片的PWM1～6脚输出PWM信号至第一信号锁存器，第一主控芯片的IO_0脚输出第一主控芯片的状态信息至仲裁器的MCU1端，第一主控芯片的IO_1脚输出第一驱动芯片的状态信息至仲裁器的Driver1端，第一主控芯片的串口USART_TX发送同步信号至第二主控芯片的串口USART_RX，第一信号锁存器的输出端与第一驱动芯片的输入端相连，第一驱动芯片分两路输出，一路与第一三相桥式驱动电路的输入端相连，另一路通过第一PWM输出检测电路与第一主控芯片的第一输入端相连，第一三相桥式驱动电路分两路输出，一路与第一电机绕组相连，另一路通过第一相电流检测电路与第一主控芯片的第二输入端相连，第一主控芯片的第三输入端与用于检测电机转子位置的第一转子位置检测电路的输出端相连。

3.根据权利要求1所述的双绕组直流无刷电机冗余控制系统，其特征在于：所述备份控制系统由第二主控芯片、第二信号锁存器、第二驱动芯片、第二三相桥式驱动电路、第二相电流检测电路、第二PWM输出检测电路和第二转子位置检测电路组成，第二主控芯片采用ARM微控制器STM32F103，所述第二主控芯片的PWM1～6脚输出PWM信号至第二信号锁存器，第二主控芯片的IO_0脚输出第二主控芯片的状态信息至仲裁器的MCU2端，第二主控芯片的IO_1脚输出第二驱动芯片的状态信息至仲裁器的Driver2端，第二信号锁存器的输出端与第二驱动芯片的输入端相连，第二驱动芯片分两路输出，一路与第二三相桥式驱动电路的输入端相连，另一路通过第二PWM输出检测电路与第二主控芯片的第一输入端相连，第二三相桥式驱动电路分两路输出，一路与第二电机绕组相连，另一路通过第二相电流检测电路与第二主控芯片的第二输入端相连，第二主控芯片的第三输入端与用于检测电机转子位置的第二转子位置检测电路的输出端相连。

4.根据权利要求1所述的双绕组直流无刷电机冗余控制系统，其特征在于：所述仲裁器由第一与门、第二与门和非门组成，第一与门的输入端接收第一主控芯片发送的第一主控芯片的状态信息、第一驱动芯片的状态信息，第二与门的第一输入端接收第二主控芯片发送的第二主控芯片的状态信息、第二驱动芯片的状态信息，第一与门分两路输出，一路输出用于控制第一信号锁存器通断的控制信号Latch1，另一路与非门的输入端相连，非门的输出端与第二与门的第二输入端相连，第二与门的输出端输出用于控制第二信号锁存器通断的控制信号Latch2。

5.根据权利要求1所述的双绕组直流无刷电机冗余控制系统，其特征在于：所述第一信号锁存器采用芯片74LS273，其引脚1为锁存使能端，高电平有效，连接仲裁器的Latch1端；其引脚3、引脚4、引脚7、引脚8、引脚13、引脚14为输入端，分别与第一主控芯片的输出引脚PE9、引脚PE8、引脚PE11、引脚PE10、引脚PE13、引脚PE12连接；其引脚2、引脚5、引脚6、引脚9、引脚12、引脚15为输出端，分别与第一驱动芯片的引脚5、引脚4、引脚2、引脚3、引脚12、引脚11连接；其引脚10接地；其引脚11为时钟触发输入引脚，与第一主控芯片的输出引脚PE14连接；其引脚16、引脚17、引脚18、引脚19悬空，引脚20接+5V。