[发明专利]一种三余度双驱动电机控制平台及控制方法

说明书

本发明公开了一种三余度双驱动电机控制平台及控制方法。该平台包括三个独立控制通道和两个独立驱动通道；其主要控制步骤是：1、三个独立控制通道首先进行同步，确保同一时刻开始执行任务；2、获取每个独立控制通道的两路初始控制信号；3、确定每个独立控制通道的两路最终控制信号；4、利用最终控制信号对被控电机进行功率驱动，实现电机的控制。本发明从电机控制平台层面上使电机控制系统具备内、外部故障检测、处理的能力，大大提高了电机控制系统的可靠性，避免电机控制系统“带病工作”的情况出现。

技术领域

本发明属于航空交直流电动机控制系统领域，具体涉及一种三余度双驱动电机控制平台及控制方法。

背景技术

在航空交直流电动机控制系统设计中，电机控制器的设计尤为重要，是整个控制系统的核心部件。目前控制系统中大部分采用的是数字式电机控制器，在涉及飞机系统关键部件交直流电机控制时，结合电机本身特性(绕组构成形式和工作模式)，对数字式电机控制器的设计在可靠性和故障检测隔离效果上提出了更高的要求。

当前的数字式电机控制器的平台架构上多为单余度或者双余度；

当使用单余度的数字式电机控制器平台架构出现故障时，控制器只能进行降级处理或停机；

当使用双余度的数字式电机控制器平台架构出现故障时，只能针对每个通道内部工作状态进行切换来处理故障，当采集外部信号不一致时(即外部故障)，该架构无法判别自身及另一通道工作是否正常，会导致电机控制系统“带病工作”的情况出现。

发明内容

本发明的目的是提供了一种三余度双驱动电机控制平台及控制方法，从电机控制平台层面上使电机控制系统具备内、外部故障检测、处理的能力，大大提高了电机控制系统的可靠性，避免电机控制系统“带病工作”的情况出现。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种三余度双驱动电机控制平台，包括三个独立控制通道和两个独立驱动通道；

每个独立控制通道用于采集、转换被控电机的传感器输出的相电流信息、位置信息，接收外部上位机通过总线传送过来的位置指令信息，结合相应电机控制算法，产生两路初始控制信号，并将两路初始控制信号通过交叉传输链路传输至其它两个控制通道；

三个独立控制通道结合自身运行状态、进行表决监控后产生主控通道，并由主控通道向两个独立驱动通道分别输出两路最终控制信号；

每个独立驱动通道对应被控电机的一套绕组，且分别接收主控通道输出的最终控制信号，对被控电机的两套绕组通过功率驱动方式分别进行独立驱动，并通过实时监控被控电机运行状态，实现被控电机单绕组工作模式和双绕组工作模式之间的切换。

进一步地，上述交叉传输链路的协议实现方式可为曼彻斯特编码或UART或其他工业常用协议。

进一步地，上述总线为1553B总线或RS422总线或RS232总线或其他工业常用总线。

进一步地，上述功率驱动方式为采用集成式功率驱动芯片或分立式功率开关管器件进行驱动。

基于上述三余度双驱动电机控制平台，现对采用该平台进行电机控制的具体方法进行介绍，具体实现步骤如下：

步骤1：三个独立控制通道首先进行同步，确保同一时刻开始执行任务；

每个独立控制通道通过同步接口传输给其他两个独立控制通道自身运行状态，并获取其他两个独立控制通道运行状态，结合自身和其他两个独立控制通道的运行状态，通过同步接口实现独立控制通道间的同步；

所述运行状态包括上电BIT结果、周期BIT结果；

步骤2：计算每个独立控制通道的两路初始控制信号；