阅读说明：本技术 一种双绕组直流无刷电机冗余控制系统的操作方法 (Operation method of double-winding direct current brushless motor redundancy control system ) 是由 程建磊 于 2021-02-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种双绕组直流无刷电机冗余控制系统的操作方法,冗余控制系统的操作方法包括如下步骤：冗余控制采用主控制系统和辅控制系统两个控制及进行12相扭矩控制,双控制单元采用私有CAN进行IPC数据交换；正常运行时采主控制系统和辅控制系统两个控制系统分别对6相对称绕组进行余度控制,两个控制单元均采用传统FOC进行空间矢量控制；当主控制系统和辅控制系统的任意一单元出现故障时,由另一控制单元接管整个控制系统。本发明的有益效果是：本系统具有较强的运算和信号处理能力,集成了丰富的通信接口功能,能够实现双绕组电机控制系统之间多种通信和故障检测功能。(The invention discloses an operation method of a double-winding direct current brushless motor redundancy control system, which comprises the following steps: the redundancy control adopts a main control system and an auxiliary control system to control and carry out 12-phase torque control, and the double control unit adopts a private CAN to carry out IPC data exchange; in normal operation, a main control system and an auxiliary control system are adopted to respectively carry out redundancy control on the 6 symmetrical windings, and two control units adopt the traditional FOC to carry out space vector control; when any one unit of the main control system and the auxiliary control system has a fault, the other control unit takes over the whole control system. The invention has the beneficial effects that: the system has stronger operation and signal processing capabilities, integrates abundant communication interface functions, and can realize various communication and fault detection functions between the double-winding motor control systems.)

一种双绕组直流无刷电机冗余控制系统的操作方法

技术领域

本发明涉及一种操作方法，尤其涉及一种双绕组直流无刷电机冗余控制系统的操作方法。

背景技术

双绕组直流无刷电机具有质量体积小，可靠性高的优点，并具有半功率和全功率两种工作模式，当一组绕组损坏时，电机仍然可以继续运行，它的这种优良特性越来越受到重视，并被运用于线控转向系统、自动化立体仓库穿梭车等领域，取得了良好效果。

现代复杂条件下的运动控制系统中，提高系统的可靠性，即保证系统在故障情况下仍然可以同步切换、维持工作以减少系统停止的工作时间是一个很重要的问题。控制系统的冗余设计是解决该问题的一个行之有效的方法。目前国内对双绕组直流无刷电机冗余控制系统的研究甚少，将双绕组电机与冗余控制系统结合，可以很大程度上提高系统可靠性，减少系统故障后的停机时间，在工业、军事等方面具有重要应用前景。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种双绕组直流无刷电机冗余控制系统的操作方法，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种双绕组直流无刷电机冗余控制系统的操作方法，包括主控制系统、主控电机绕组、辅控制系统、主控芯片、主控驱动芯片、仲裁器、主控转子、辅控电机绕组、辅控芯片、辅控驱动芯片以及辅控转子；其创新点在于：冗余控制系统的操作方法包括如下步骤：

1）冗余控制采用主控制系统和辅控制系统两个控制及进行12相扭矩控制，双控制单元采用私有CAN进行IPC数据交换；

2）正常运行时采主控制系统和辅控制系统两个控制系统分别对6相对称绕组进行余度控制，两个控制单元均采用传统FOC进行空间矢量控制；

3）当主控制系统和辅控制系统的任意一单元出现故障时，由另一控制单元接管整个控制系统。

在一些实施方式中，控制系统中仲裁器的判断方法如下：

1）若主控芯片、主控驱动芯片均正常，则发出锁存器锁存端控制信号，使能第一信号锁存器，同时禁止第二信号锁存器，此时主控制系统起作用，主控电机绕组工作，直流无刷电机运转；

2）若主控芯片、主控驱动芯片至少一个出现故障，则禁止第一信号锁存器，若此时辅控芯片、辅控驱动芯片均正常，则使能第二信号锁存器，此时辅控制系统起作用，辅控电机绕组工作，直流无刷电机运转 ；若辅控芯片、第二信号锁存器至少一个出现故障，则主控电机绕组、辅控电机绕组均不工作，直流无刷电机停止运转。

本发明的有益效果是：本系统具有较强的运算和信号处理能力，集成了丰富的通信接口功能，能够实现双绕组电机控制系统之间多种通信和故障检测功能 ；在主控制系统发生故障时，能够在故障状态下实现主控制系统到辅控制系统的同步切换，确保系统的正常运行；第三，本系统可以很大程度上提高系统可靠性，减少系统故障后的停机时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1 是本发明一种双绕组直流无刷电机冗余控制系统的操作方法的系统结构框图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例包括：

一种双绕组直流无刷电机冗余控制系统的操作方法，包括主控制系统、主控电机绕组、辅控制系统、主控芯片、主控驱动芯片、仲裁器、主控转子、辅控电机绕组、辅控芯片、辅控驱动芯片以及辅控转子；其创新点在于：冗余控制系统的操作方法包括如下步骤：

1）冗余控制采用主控制系统和辅控制系统两个控制及进行12相扭矩控制，双控制单元采用私有CAN进行IPC数据交换；

2）正常运行时采主控制系统和辅控制系统两个控制系统分别对6相对称绕组进行余度控制，两个控制单元均采用传统FOC进行空间矢量控制；

3）当主控制系统和辅控制系统的任意一单元出现故障时，由另一控制单元接管整个控制系统。

在一些实施方式中，控制系统中仲裁器的判断方法如下：

1）若主控芯片、主控驱动芯片均正常，则发出锁存器锁存端控制信号，使能第一信号锁存器，同时禁止第二信号锁存器，此时主控制系统起作用，主控电机绕组工作，直流无刷电机运转；

3）若主控芯片、主控驱动芯片至少一个出现故障，则禁止第一信号锁存器，若此时辅控芯片、辅控驱动芯片均正常，则使能第二信号锁存器，此时辅控制系统起作用，辅控电机绕组工作，直流无刷电机运转 ；若辅控芯片、第二信号锁存器至少一个出现故障，则主控电机绕组、辅控电机绕组均不工作，直流无刷电机停止运转。

本系统具有较强的运算和信号处理能力，集成了丰富的通信接口功能，能够实现双绕组电机控制系统之间多种通信和故障检测功能 ；在主控制系统发生故障时，能够在故障状态下实现主控制系统到辅控制系统的同步切换，确保系统的正常运行；第三，本系统可以很大程度上提高系统可靠性，减少系统故障后的停机时间。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。