CN106383467A - 基于微控制器的牵引控制器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于微控制器的牵引控制器。本发明的基于微控制器的牵引控制器包括：采集模块、处理模块和IGBT控制模块；处理模块包括相互连接的可编辑逻辑门阵列FPGA及数字信号处理器DSP，FPGA包括多个微控制器；FPGA分别与采集模块和IGBT控制模块连接。本发明提供的基于微控制器的牵引控制器采用FPGA与DSP组合而成的处理模块，且FPGA包含多个微控制器，处理速度快，可以实现实时的控制牵引电机的工作状态，满足了列车牵引系统高性能实时控制的要求。

Description

基于微控制器的牵引控制器

技术领域

本发明涉及列车牵引技术，尤其涉及一种基于微控制器的牵引控制器。

背景技术

牵引控制器是城轨列车电力牵引系统的核心，主要负责完成列车通信、车辆控制和电机控制及其扩展功能，其综合了微机控制、网络通信、数字信号处理等技术。

现有技术中的列车牵引控制器中的处理模块多采用单片定点DSP，或定点、浮点DSP结合，通过双口RAM进行数据交互，该种列车牵引控制器的架构简单，容易开发，但对于数据采集、算法处理、控制逻辑等多任务、多速率的实时处理能力不足，不能满足列车牵引系统高性能实时控制的要求。

发明内容

本发明实施例提供一种基于微控制器的牵引控制器，以克服现有技术中牵引控制器的实时处理能力不足，不能满足列车牵引系统高性能实时控制的要求的技术问题。

本发明提供一种基于微控制器的牵引控制器，包括：

采集模块、处理模块和IGBT控制模块；所述处理模块包括相互连接可的编辑逻辑门阵列FPGA及数字信号处理器DSP，所述FPGA包括多个微控制器；所述FPGA分别与所述采集模块和所述IGBT控制模块连接；

所述采集模块，用于采集列车的工作状态信号，所述工作状态信号包括列车的工作参数信号和列车的控制设备的开关量信号，并将所述工作状态信号发送至所述微控制器；

所述微控制器，用于对所述工作状态信号进行滤波处理得到处理后的信号；所述DSP，用于读取所述处理后的信号，并根据所述处理后的信号进行牵引运算，得到校正后的牵引电机的第一工作电流矢量控制脉冲信号，并将所述第一工作电流矢量控制脉冲信号输出至所述微控制器；

所述微控制器，还用于接收所述第一工作电流矢量控制脉冲信号，并对所述第一工作电流矢量控制脉冲信号进行脉宽控制、死区控制及协调控制，得到牵引电机的第二工作电流矢量控制脉冲信号，将所述第二工作电流矢量控制脉冲信号发送至所述IGBT控制模块；

所述IGBT控制模块，用于接收所述第二工作电流矢量控制脉冲信号，并采用第一死区处理电路对所述第二工作电流矢量控制脉冲信号进行死区处理，得到牵引电机的第三工作电流矢量控制脉冲信号，并将第三工作电流矢量控制脉冲信号输出至驱动IGBT，以驱动所述驱动IGBT控制所述牵引电机的工作电流。

如上所述的牵引控制器，所述采集模块包括模拟信号输入/输出模块和数字信号输入/输出模块；

所述模拟信号输入/输出模块用于采集所述列车的工作参数信号，所述数字信号输入/输出模块用于采集所述列车的控制设备的开关量信号。

如上所述的牵引控制器，所述工作参数信号包括牵引电机的工作电流信号、牵引电机的工作电压的信号；

所述DSP，还用于判断所述牵引电机的工作电流是否超过第一预设阈值和/或所述牵引电机的工作电压是否超过第二预设阈值，若是，所述DSP停止输出所述第一工作电流矢量控制脉冲信号至所述微控制器，以使得所述牵引电机停止转动。

如上所述的牵引控制器，所述DSP还用于，当所述DSP判断牵引电机的工作电流超过第一预设阈值和/或所述牵引电机的工作电压超过第二预设阈值时，所述DSP将自身复位，使得DSP内存储的列车的各数据均变为0，并发出FPGA复位信号至所述FPGA，使得所述FPGA内存储的列车的各数据均变为0。

如上所述的牵引控制器，所述工作参数信号还包括列车制动器的制动信号；

所述DSP还用于，将所述制动信号发送至所述制动器，以使所述制动器得到自身的工作状态。

如上所述的牵引控制器，所述工作参数信号还包括中间电压的信号；

所述DSP，还用于判断所述中间电压是否超过第三预设阈值，若是，则发送第一斩波驱动脉冲信号至所述微控制器，并停止向所述微控制器发送所述第一工作电流矢量控制脉冲信号；

所述微控制器，还用于接收所述第一斩波驱动脉冲信号，并对所述斩波驱动脉冲信号进行脉宽控制、死区控制及协调控制，得到第二斩波驱动脉冲信号，将所述第二斩波驱动脉冲信号发送至所述IGBT控制模块；

所述IGBT控制模块还用于，接收所述第二斩波驱动脉冲信号，并采用第二死区处理电路对所述第二斩波驱动脉冲信号进行死区处理，得到第三斩波驱动脉冲信号，并将第三斩波驱动脉冲信号发送至斩波IGBT，以驱动所述斩波IGBT工作来降低所述中间电压。

如上所述的牵引控制器，所述IGBT控制模块，还用于将IGBT驱动板的工作状态发送至所述微控制器，当所述微控制器判断接收到的所述IGBT驱动板的工作状态信号为IGBT驱动板的故障信号时，停止输出所述第二工作电流矢量控制脉冲信号至所述IGBT控制模块。

如上所述的牵引控制器，所述牵引控制器还包括电源模块，所述电源模块分被与所述采集模块、所述处理模块和所述IGBT控制模块连接。

如上所述的牵引控制器，所述DSP内设置有DSP/BIOS实时操作系统。

如上所述的牵引控制器，所述微控制器为嵌入式内核处理器。

本实施例的基于微控制器的牵引控制器包括：采集模块、处理模块和IGBT控制模块；处理模块包括相互连接可编辑逻辑门阵列FPGA及数字信号处理器DSP，FPGA包括多个微控制器；FPGA分别与采集模块和IGBT控制模连接；采集模块，用于采集列车的工作状态信号，工作状态信号包括列车的工作参数信号和列车的控制设备的开关量信号，并将工作状态信号发送至微控制器；微控制器，用于对工作状态信号进行滤波处理得到处理后的信号；DSP，用于读取处理后的信号，并根据处理后的信号进行牵引运算，得到校正后的牵引电机的第一工作电流矢量控制脉冲信号，并将第一工作电流矢量控制脉冲信号输出至微控制器；微控制器，还用于接收第一工作电流矢量控制脉冲信号，并对第一工作电流矢量控制脉冲信号进行脉宽控制、死区控制及协调控制，得到牵引电机的第二工作电流矢量控制脉冲信号，将第二工作电流矢量控制脉冲信号发送至IGBT控制模块；IGBT控制模块，用于接收第二工作电流矢量控制脉冲信号，并采用第一死区处理电路对第二工作电流矢量控制脉冲信号进行死区处理，得到牵引电机的第三工作电流矢量控制脉冲信号，并将第三工作电流矢量控制脉冲信号输出至驱动IGBT，以驱动驱动IGBT控制牵引电机的工作电流。本实施例的基于微控制器的牵引控制器采用FPGA与DSP组合而成的处理模块，且FPGA包含多个微控制器，处理速度快，可以实现实时的控制牵引电机的工作状态，满足了列车牵引系统高性能实时控制的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的基于微控制器的牵引控制器的结构示意图一；

图2为本发明提供的基于微控制器的牵引控制器的结构示意图二。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明提供的基于微控制器的牵引控制器的结构示意图一，图2为本发明提供的基于微控制器的牵引控制器的结构示意图二；参见图1～2本实施例的基于微控制器的牵引控制器包括：

采集模块101、处理模块和IGBT控制模块102；处理模块包括相互连接可编辑逻辑门阵列FPGA103及数字信号处理器DSP104，FPGA103包括多个微控制器；FPGA103分别与采集模块101和IGBT控制模块102连接；

采集模块101，用于采集列车的工作状态信号，工作状态信号包括列车的工作参数信号和列车的控制设备的开关量信号，并将工作状态信号发送至微控制器；

微控制器，用于对工作状态信号进行滤波处理得到处理后的信号；DSP104，用于读取处理后的信号，并根据处理后的信号进行牵引运算，得到校正后的牵引电机的第一工作电流矢量控制脉冲信号，并将第一工作电流矢量控制脉冲信号输出至微控制器；

微控制器，还用于接收第一工作电流矢量控制脉冲信号，并对第一工作电流矢量控制脉冲信号进行脉宽控制、死区控制及协调控制，得到牵引电机的第二工作电流矢量控制脉冲信号，将第二工作电流矢量控制脉冲信号发送至IGBT控制模块102；

IGBT控制模块102，用于接收第二工作电流矢量控制脉冲信号，并采用第一死区处理电路对第二工作电流矢量控制脉冲信号进行死区处理，得到牵引电机的第三工作电流矢量控制脉冲信号，并将第三工作电流矢量控制脉冲信号输出至驱动IGBT，以驱动驱动IGBT控制牵引电机的工作电流。

在具体的工作过程中，牵引控制器还包括电源模块203，电源模块203分被与采集模块101、处理模块和IGBT控制模块102连接。其中，采集模块101，用于采集列车的工作状态信号，工作状态信号包括列车的工作参数信号和列车的控制设备的开关量信号。采集模块101包括模拟信号输入/输出模块201和数字信号输入/输出模块202；模拟信号输入/输出模块201用于采集列车的工作参数信号，数字信号输入/输出模块202用于采集列车的控制设备的开关量信号。列车的工作参数信号包括牵引电机的工作电流信号、牵引电机的工作电压的信号、电网电压信号、电网电流信号、牵引电机的转速信号和牵引电机的温度信号、IGBT驱动板的温度信号等，以上各信号均为模拟信号，各模拟信号经模拟信号输入/输出模块201处理成微控制器可以处理的信号后输出至FPGA103内的微控制器。列车的控制设备的开关量信号包括列车的控制开关或控制接触器的档位，比如制动一档、牵引二档等数字信号，各数字信号经数字信号输入/输出模块202处理成微控制器可以处理的信号后输出至FPGA103内的微控制器。

FPGA103内的微控制器接收模拟信号输入/输出模块201输出的信号和数字信号输入/输出模块202输出的信号，并对接收的各信号进行滤波处理，得到处理后的信号，将处理后的信号发送至FPGA103的双口RAM中，进行存储。

在本实施例中，微控制器优选嵌入式内核处理器-PicoBlaze微控制器，PicoBlaze微控制器是一个紧凑型8位软核处理器，该核完全位于FPGA架构中，只使用逻辑单元和块RAM，它不需要额外的易失性或者非易失性内存。此外，PicoBlaze微控制器是一个可综合的VHDL源代码，该核可以移植到Xilinx的产品上，具有高性能、较小的逻辑消耗、100％嵌入式能力的优点。单个FPGA包含多个PicoBlaze微控制器，每个PicoBlaze微控制器用于实现通常由状态机创建的控制结构，可以减少开发时间，同时可以标准化地生成控制结构。PicoBlaze微控制器最重要的一个方面就是它的高确定性本质，也就是说执行所有的指令都需要2个时钟周期，中断最多在4个时钟周期内处理。FPGA包含多个PicoBlaze微控制器，可以对处理模拟信号输入/输出模块201输出的信号进行并行处理，提高了处理速度，进而提高了牵引控制器对牵引电机的实时性控制。

DSP104周期性的通过数据总线、地址总线访问FPGA103的双口RAM，读取双口RAM中存储的经微控制器处理后得到的处理后的信号数据。

DSP104在读取处理后的信号数据后，首先判断各信号数据是否正常，比如判断牵引电机的工作电流是否超过第一预设阈值和/或牵引电机的工作电压是否超过第二预设阈值，若是，DSP104停止输出工作电流矢量控制脉冲信号至微控制器，以使得牵引电机停止转动；同时当DSP104判断牵引电机的工作电流超过第一预设阈值和/或牵引电机的工作电压超过第二预设阈值时，DSP104将自身复位，使得DSP104内存储的列车的各数据均变为0，并发出FPGA复位信号至FPGA103，使FPGA103内存储的列车的各数据均变为0。

若DSP104在读取处理后的信号数据后，判断各信号数据均正常，则根据处理后的信号数据进行牵引运算，得到校正后的牵引电机的第一工作电流矢量控制脉冲信号，并将第一工作电流矢量控制脉冲信号输出至微控制器。比如，处理后的信号(即为前述采集模块101采集的工作状态信号经微处理器处理后的信号)中牵引电机的工作电流信号为电流值A所对应的电流信号，但实际需要牵引电机的工作电流信号为电流值B所对应的电流信号，此时，DSP对牵引电机的工作电流信号从电流值A所对应的电流信号进行校正至电流值B所对应的电流信号，得到第一工作电流矢量控制脉冲信号。

微控制器接收第一工作电流矢量控制脉冲信号，并对第一工作电流矢量控制脉冲信号进行脉宽控制、死区控制及协调控制，得到牵引电机的第二工作电流矢量控制脉冲信号，将第二工作电流矢量控制脉冲信号发送至IGBT控制模块102；此处采用软件程序对第一工作电流矢量控制脉冲信号进行脉宽控制、死区控制及协调控制。

IGBT控制模块102，接收第二工作电流矢量控制脉冲信号，并采用第一死区处理电路对第二工作电流矢量控制脉冲信号进行死区处理，得到牵引电机的第三工作电流矢量控制脉冲信号，并将第三工作电流矢量控制脉冲信号输出至驱动IGBT，以驱动驱动IGBT控制牵引电机的工作电流，即驱动IGBT根据第三工作电流矢量控制脉冲信号驱动牵引电机转动，以实现列车的牵引；此处采用硬件结构-第一死区处理电路对第二工作电流矢量控制脉冲信号再次进行死区处理。

对第一工作电流矢量控制脉冲信号进行两次死区处理，可以保护IGBT不会损坏。

另外，本领域技术人员可以理解的是，本实施例中的牵引控制器还用于当列车控制开关打到不同的档位时，控制牵引电机按照控制开关所在的档位所需的工作电流工作，以实现列车不同行驶状态之间的切换。比如，当列车需要牵引动作时，列车的控制开关打到牵引档位，牵引状态数字信号(前述的开关量信号)被数字信号输入/输出模块采集并处理后发送至微控制器，微控制器对牵引状态数字信号滤波处理后，将处理后的牵引状态数字信号存在FPGA103内的双口RAM中，DSP104从双口RAM中读取到处理后的牵引状态数字信号，进行牵引运算，得到列车实现牵引动作时牵引电机所需要的第四工作电流矢量控制脉冲信号，并将第四工作电流矢量控制脉冲信号发送至微控制器，微控制器对第四工作电流矢量控制脉冲信号进行脉宽控制、死区控制及协调控制，得到牵引电机的第五工作电流矢量控制脉冲信号，将第五工作电流矢量控制脉冲信号发送至IGBT控制模块102，IGBT控制模块102，接收第五工作电流矢量控制脉冲信号，并采用第一死区处理电路对第五工作电流矢量控制脉冲信号进行死区处理，得到牵引电机的第六工作电流矢量控制脉冲信号，并将第六工作电流矢量控制脉冲信号输出至驱动IGBT，以驱动驱动IGBT控制牵引电机的工作电流，即驱动IGBT根据第六工作电流矢量控制脉冲信号控制牵引电机转动，从而实现牵引命令。

本实施例的基于微控制器的牵引控制器包括：采集模块101、处理模块和IGBT控制模块102；处理模块包括相互连接可编辑逻辑门阵列FPGA103及数字信号处理器DSP104，FPGA103包括多个微控制器；FPGA103分别与采集模块101和IGBT控制模块102连接；采集模块101，用于采集列车的工作状态信号，工作状态信号包括列车的工作参数信号和列车的控制设备的开关量信号，并将工作状态信号发送至微控制器；微控制器，用于对工作状态信号进行滤波处理得到处理后的信号；DSP104，用于读取处理后的信号，并根据处理后的信号进行牵引运算，得到校正后的牵引电机的第一工作电流矢量控制脉冲信号，并将第一工作电流矢量控制脉冲信号输出至微控制器；微控制器，还用于接收第一工作电流矢量控制脉冲信号，并对第一工作电流矢量控制脉冲信号进行脉宽控制、死区控制及协调控制，得到牵引电机的第二工作电流矢量控制脉冲信号，将第二工作电流矢量控制脉冲信号发送至IGBT控制模块102；IGBT控制模块102，用于接收第二工作电流矢量控制脉冲信号，并采用第一死区处理电路对第二工作电流矢量控制脉冲信号进行死区处理，得到牵引电机的第三工作电流矢量控制脉冲信号，并将第三工作电流矢量控制脉冲信号输出至驱动IGBT，以驱动驱动IGBT控制牵引电机的工作电流。本实施例的基于微控制器的牵引控制器采用FPGA与DSP组合而成的处理模块，且FPGA包含多个微控制器，处理速度快，可以实现实时的控制牵引电机的工作状态，满足了列车牵引系统高性能实时控制的要求。

列车在制动过程中，制动产生的电压通过逆变器返回到中间电压，中间电压会迅速升高，当升高到一定值时，对牵引变流柜有危害，为了保护牵引变流柜不受损害，需要保证中间电压不超过预设值。因此，为了保证中间电压不超过预设值，本实施例在上一实施例的基础上作了进一步的改进，在本实施例的基于微控制器的牵引控制器，工作参数信号还包括列车制动器的制动信号，DSP104还用于，将制动信号发送至制动器，以使制动器得到自身的工作状态。

工作参数信号还包括中间电压的信号；DSP104还用于判断中间电压是否超过第三预设阈值，若是，则发送第一斩波驱动脉冲信号至微控制器，并停止向微控制器发送第一工作电流矢量控制脉冲信号；

微控制器，还用于接收第一斩波驱动脉冲信号，并对斩波驱动脉冲信号进行脉宽控制、死区控制及协调控制，得到第二斩波驱动脉冲信号，将第二斩波驱动脉冲信号发送至IGBT控制模块；

IGBT控制模块还用于，接收第二斩波驱动脉冲信号，并采用第二死区处理电路对第二斩波驱动脉冲信号进行死区处理，得到第三斩波驱动脉冲信号，并将第三斩波驱动脉冲信号发送至斩波IGBT，以驱动斩波IGBT工作来降低中间电压。

具体地，数字信号输入/输出模块采集到列车制动器的制动信号后，将制动信号发送至制动器，以使制动器得知自身发出了多大的制动力。

在实际的工作过程中，牵引电机及牵引控制器等列车设备是不直接从电网上取电使用的，电网上的电能首先被存储在支撑电容中，支撑电容两端的电压即为中间电压，牵引电机及牵引控制器等列车设备是从支撑电容上取电使用的。

当列车处于制动状态时，制动产生的电压通过逆变器返回到中间电压，会使中间电压升高，模拟信号输入/输出模块201采集中间电压信号，处理后发送至微控制器，微控制器对中间电压信号滤波处理后，将处理后的中间电压信号存在FPGA103内的双口RAM中，DSP104从双口RAM中读取处理后的中间电压信号，判断中间电压是否超过第三预设阈值，若是，则发送第一斩波驱动脉冲信号至微控制器，并停止向微控制器发送第一工作电流矢量控制脉冲信号；

微控制器，接收第一斩波驱动脉冲信号，并对斩波驱动脉冲信号进行脉宽控制、死区控制及协调控制，得到第二斩波驱动脉冲信号，将第二斩波驱动脉冲信号发送至IGBT控制模块；IGBT控制模块，接收第二斩波驱动脉冲信号，并采用第二死区处理电路对第二斩波驱动脉冲信号进行死区处理，得到第三斩波驱动脉冲信号，并将第三斩波驱动脉冲信号发送至斩波IGBT，以驱动斩波IGBT工作来降低中间电压。

本实施例的基于微控制器的牵引控制器，通过对中间电压的控制，保护牵引变流柜不受损害。

为了保证牵引控制器的有效输出信号至驱动IGBT以驱动牵引电机工作，本实施例的基于微控制器的牵引控制器的IGBT控制模块，还用于将IGBT驱动板的工作状态发送至微控制器，当微控制器判断接收到的IGBT驱动板的工作状态信号为IGBT驱动板的故障信号时，停止输出第二工作电流矢量控制脉冲信号至IGBT控制模块。

具体地，在IGBT驱动板正常工作过程中，电信号通过IGBT驱动板上的电转光的芯片转化为光信号，使得指示IGBT驱动板工作的指示装置发出亮光，光信号再通过光纤传输至微控制器，并通过微控制器上的光转电的芯片再次转化成电信号，若微控制器接收不到电信号，说明指示IGBT驱动板工作的指示装置不再发光，判断IGBT驱动板发生了故障，停止输出已生成的第二工作电流矢量控制脉冲信号至IGBT控制模块，从而牵引电机停止工作。同时，IGBT驱动板的故障信号也会存储在FPGA内的双口RAM中，DSP从双口RAM中读取数据后，得知IGBT驱动板发生了故障，则停止发送第一工作电流矢量控制脉冲信号至微控制器。

本实施例的微控制器的牵引控制器，通过监测IGBT驱动板的工作状态，实现了对牵引电机的有效控制。

进一步地，DSP104内还设置有DSP/BIOS实时操作系统。

具体地，DSP104自带的DSP/BIOS实时操作系统可以进行任务优先级管理，在同一优先级而速率不同的任务之间，通过处理周期进行顺次调度。对于基于DSP/BIOS管理中的硬件中断，DSP/BIOS为中断提供了一个HWI调度程序，DSP可以进行多任务的调度管理，相比单中断，具有速度快、处理周期时间短的优势。其中，DSP/BIOS是一个简易的实时嵌入式操作系统，主要面向实时调度与同步、主机/目标系统通信，以及实时监测等应用，具有实时操作系统的诸多功能，如任务的调度管理、任务间的同步和通信、内存管理、实时时钟管理、中断服务管理、外设驱动程序管理等。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种基于微控制器的牵引控制器，其特征在于，包括：

采集模块、处理模块和IGBT控制模块；所述处理模块包括相互连接的可编辑逻辑门阵列FPGA及数字信号处理器DSP，所述FPGA包括多个微控制器；所述FPGA分别与所述采集模块和所述IGBT控制模块连接；

所述采集模块，用于采集列车的工作状态信号，所述工作状态信号包括列车的工作参数信号和列车的控制设备的开关量信号，并将所述工作状态信号发送至所述微控制器；

所述微控制器，用于对所述工作状态信号进行滤波处理得到处理后的信号；所述DSP，用于读取所述处理后的信号，并根据所述处理后的信号进行牵引运算，得到校正后的牵引电机的第一工作电流矢量控制脉冲信号，并将所述第一工作电流矢量控制脉冲信号输出至所述微控制器；

所述微控制器，还用于接收所述第一工作电流矢量控制脉冲信号，并对所述第一工作电流矢量控制脉冲信号进行脉宽控制、死区控制及协调控制，得到牵引电机的第二工作电流矢量控制脉冲信号，将所述第二工作电流矢量控制脉冲信号发送至所述IGBT控制模块；

所述IGBT控制模块，用于接收所述第二工作电流矢量控制脉冲信号，并采用第一死区处理电路对所述第二工作电流矢量控制脉冲信号进行死区处理，得到牵引电机的第三工作电流矢量控制脉冲信号，并将第三工作电流矢量控制脉冲信号输出至驱动IGBT，以驱动所述驱动IGBT控制所述牵引电机的工作电流。

2.根据权利要求1所述的牵引控制器，其特征在于，所述采集模块包括模拟信号输入/输出模块和数字信号输入/输出模块；

所述模拟信号输入/输出模块用于采集所述列车的工作参数信号，所述数字信号输入/输出模块用于采集所述列车的控制设备的开关量信号。

3.根据权利要求1或2所述的牵引控制器，其特征在于，所述工作参数信号包括牵引电机的工作电流信号、牵引电机的工作电压的信号；

所述DSP，还用于判断所述牵引电机的工作电流是否超过第一预设阈值和/或所述牵引电机的工作电压是否超过第二预设阈值，若是，所述DSP停止输出所述第一工作电流矢量控制脉冲信号至所述微控制器，以使得所述牵引电机停止转动。

4.根据权利要求3所述的牵引控制器，其特征在于，所述DSP还用于，当所述DSP判断牵引电机的工作电流超过第一预设阈值和/或所述牵引电机的工作电压超过第二预设阈值时，所述DSP将自身复位，使得DSP内存储的列车的各数据均变为0，并发出FPGA复位信号至所述FPGA，使得所述FPGA内存储的列车的各数据均变为0。

5.根据权利要求3所述的牵引控制器，其特征在于，所述工作参数信号还包括列车制动器的制动信号；

所述DSP还用于，将所述制动信号发送至所述制动器，以使所述制动器得到自身的工作状态。

6.根据权利要求5所述的牵引控制器，其特征在于，所述工作参数信号还包括中间电压的信号；

所述DSP，还用于判断所述中间电压是否超过第三预设阈值，若是，则发送第一斩波驱动脉冲信号至所述微控制器，并停止向所述微控制器发送所述第一工作电流矢量控制脉冲信号；

所述微控制器，还用于接收所述第一斩波驱动脉冲信号，并对所述斩波驱动脉冲信号进行脉宽控制、死区控制及协调控制，得到第二斩波驱动脉冲信号，将所述第二斩波驱动脉冲信号发送至所述IGBT控制模块；

所述IGBT控制模块还用于，接收所述第二斩波驱动脉冲信号，并采用第二死区处理电路对所述第二斩波驱动脉冲信号进行死区处理，得到第三斩波驱动脉冲信号，并将第三斩波驱动脉冲信号发送至斩波IGBT，以驱动所述斩波IGBT工作来降低所述中间电压。

7.根据权利要求1所述的牵引控制器，其特征在于，所述IGBT控制模块，还用于将IGBT驱动板的工作状态发送至所述微控制器，当所述微控制器判断接收到的所述IGBT驱动板的工作状态信号为IGBT驱动板的故障信号时，停止输出所述第二工作电流矢量控制脉冲信号至所述IGBT控制模块。

8.根据权利要求1所述的牵引控制器，其特征在于，所述牵引控制器还包括电源模块，所述电源模块分被与所述采集模块、所述处理模块和所述IGBT控制模块连接。

9.根据权利要求1所述的牵引控制器，其特征在于，所述DSP内设置有DSP/BIOS实时操作系统。

10.根据权利要求1所述的牵引控制器，其特征在于，所述微控制器为嵌入式内核处理器。