CN109725567A - 一种用于水下的冗余步进电机驱动器的冗余控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于水下的冗余步进电机驱动器的冗余控制系统，包括：第一控制装置和第二控制装置；其中第一控制装置包括第一主控制器模块、第一隔离模块和第一触发器；第一主控制器模块产生第一脉冲驱动信号，第一隔离模块将第一脉冲驱动信号进行光电隔离得到第一类电机脉冲驱动信号；第一触发器将第一脉冲驱动信号转化为对应的控制电平信号后反馈至第一主控制器模块，当第一主控制器模块没有接收到控制电平信号时，则产生第二脉冲驱动信号；第二控制装置输入端连接于第一触发器和第一主控制器模块，当没有接收到第一触发器产生的控制电平信号时，第二控制装置产生第二类电机脉冲驱动信号。
Description
技术领域
本发明涉及基于水下的小型设备电气动力源，特别涉及一种用于水下的冗余步进电机驱动器的冗余控制系统。
背景技术
水下电机产品丰富，技术成熟，但是用于控制电机的控制回路一般都位于水面之上。且由于将电机产品放于水下，容易出现故障，无法驱动步进电机。
步进电机与常规的步进电电机相比，具备了输出精度的控制，可以精确地控制电机的旋转角度，从而实现对设备运行的精度控制
发明内容
本发明的目的是提供一种用于水下的冗余步进电机驱动器的冗余控制系统，将步进电机的控制回路至于水下的同时加入了冗余控制逻辑。
为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于水下的冗余步进电机驱动器的冗余控制系统，其特点是，包括：
第一控制装置和第二控制装置；
所述的第一控制装置包括第一主控制器模块、第一隔离模块和第一触发器，所述的第一隔离模块输入端连接于第一主控器模块且与所述的第一触发器相连，所述的第一触发器输出端连接于第一主主控制器模块；
所述的第一主控制器模块接收外部的启动指令后产生第一脉冲驱动信号，所述的第一隔离模块将所述的第一脉冲驱动信号进行光电隔离得到第一类电机脉冲驱动信号；
所述的第一触发器将第一脉冲驱动信号转化为对应的第一控制电平信号后反馈至第一主控制器模块，当所述的第一主控制器模块没有接收到第一控制电平信号时，则产生第二脉冲驱动信号，第一触发器将第二脉冲驱动信号转化为对应的第二控制电平信号反馈至第二控制装置；
所述的第二控制装置输入端连接于第一触发器和第一主控制器模块，当没有接收到第一触发器产生的第二控制电平信号时，所述的第二控制装置产生第二类电机脉冲驱动信号。
所述的第二控制装置包括：第二主控制器模块、第二隔离模块和第二触发器，所述的第二隔离模块输入端连接于第二主控器模块且与所述的第二触发器相连，所述的第二触发器输出端连接于第二主主控制器模块和第一主控制器模块，所述的第二主控制器模块输入端还连接于第一触发器；
所述的第二主控制器模块接收外部的启动指令后产生第三脉冲驱动信号，所述的第二隔离模块将所述的第三脉冲驱动信号进行光电隔离得到第二类电机脉冲驱动信号；
所述的第二触发器将第三脉冲驱动信号转化为对应的控制电平信号后反馈至第二主控制器模块，当所述的第二主控制器模块没有接收到控制电平信号时，则产生第四脉冲驱动信号。
所述的第二主控制器模块没有接收到第一触发器产生的控制电平信号时，所述的第二主控制器模块产生第三脉冲驱动信号。
所述的第一触发器包括：第一无源滤波电路及与第一无源滤波电路相连的第一触发单元，所述的第一无源滤波电路将脉冲驱动信号转换为模拟量信号，所述的第一触发单元将模拟量信号转换为控制电平信号。
所述的第二触发器包括：第二无源滤波电路及与第二无源滤波电路相连的第二触发单元，所述的第二无源滤波电路将脉冲驱动信号转换为模拟量信号，所述的第二触发单元将模拟量信号转换为对应的控制电平信号。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
将电机的控制回路至于水下的同时加入了冗余控制逻辑。
兼容性好：可以兼容部分的步进电机。
附图说明
图1为本发明一种用于水下的冗余步进电机驱动器的冗余控制系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
如图1所示，一种用于水下的冗余步进电机驱动器的冗余控制系统，包括：第一控制装置和第二控制装置；所述的第一控制装置包括第一主控制器模块11、第一隔离模块12和第一触发器13，所述的第一隔离模块12输入端连接于第一主控器模块11且与所述的第一触发器13相连，所述的第一触发器13输出端连接于第一主主控制器模块11；所述的第一主控制器模块11接收外部的启动指令后产生第一脉冲驱动信号A1，所述的第一隔离模块12将所述的第一脉冲驱动信号进行光电隔离得到第一类电机脉冲驱动信号；所述的第一触发器13将第一脉冲驱动信号转化为对应的第一控制电平信号后反馈至第一主控制器模块11，当所述的第一主控制器模块11没有接收到控制电平信号时，则产生第二脉冲驱动信号A2，经由第一隔离模块隔离后，也产生第一类电机脉冲驱动信号A，第一触发器将第二脉冲驱动信号A2转化为对应的第二控制电平信号反馈至第二控制装置；所述的第二控制装置输入端连接于第一触发器12和第一主控制器模块11，当没有接收到第一触发器产生的第二控制电平信号时，所述的第二控制装置产生第二类电机脉冲驱动信号B。
步进电机驱动器将电路搭建的驱动器更换为专用驱动器，使用方波脉冲信号进行驱动步进电机内部的2个绕组，可有效提高步进电机对应每一个脉冲所输出旋转角度的精度与保证步进电机的转矩输出，使用脉冲信号进行电机的驱动，驱动器每接收到一个方波脉冲就旋转一个角度，角度的大小与步进电机的出厂参数有关。
所述的第二控制装置包括：第二主控制器模块21、第二隔离模块22和第二触发器23，所述的第二隔离模块22输入端连接于第二主控器模块21且与所述的第二触发器23相连，所述的第二触发器23输出端连接于第二主主控制器模块21和第一主控制器模块11，所述的第二主控制器模块21输入端还连接于第一触发器13；
所述的第二主控制器模块21接收外部的启动指令后产生第三脉冲驱动信号B1，所述的第二隔离模块将所述的第三脉冲驱动信号进行光电隔离得到第二类电机脉冲驱动信号；所述的第二触发器将第三脉冲驱动信号转化为对应的控制电平信号后反馈至第二主控制器模块，当所述的第二主控制器模块没有接收到控制电平信号时，则产生第四脉冲驱动信号B2，该第二控制装置具备第一控制装置的逻辑冗余，具体不再赘述。
所述的第二主控制器模块21没有接收到第一触发器产生的控制电平信号时，所述的第二主控制器模块21产生第三脉冲驱动信号，通过CAN总线向上位设备发出故障信号。
所述的第一触发器包括：第一无源滤波电路及与第一无源滤波电路相连的第一触发单元，所述的第一无源滤波电路将脉冲驱动信号转换为模拟量信号，所述的第一触发单元将模拟量信号转换为控制电平信号。
所述的第二触发器包括：第二无源滤波电路及与第二无源滤波电路相连的第二触发单元，所述的第二无源滤波电路将脉冲驱动信号转换为模拟量信号，所述的第二触发单元将模拟量信号转换为对应的控制电平信号。
具体地，上述的第一、二主控制器模块根据冗余控制信号进行冗余控制，使用器件型号为：STM32F405；第一、二隔离模块将脉冲驱动信号进行光电隔离，使用器件型号为：6N137；第一、二触发器使用斯密特触发器将第一脉冲驱动信号A1、第二脉冲驱动信号A2、第三脉冲驱动信号B1和第四脉冲驱动信号B2转换成对应的控制电平信号，其中首先使用无源滤波电路将脉冲驱动信号转换为模拟量信号，用于滤除杂波防止后续触发单元误操作，其中触发单元型号为74HC14。
综上所述，本发明一种用于水下的冗余步进电机驱动器的冗余控制系统，将电机的控制回路至于水下的同时加入了冗余控制逻辑。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (5)
1.一种用于水下的冗余步进电机驱动器的冗余控制系统，其特征在于，包括：
第一控制装置和第二控制装置；
所述的第一控制装置包括第一主控制器模块、第一隔离模块和第一触发器，所述的第一隔离模块输入端连接于第一主控器模块且与所述的第一触发器相连，所述的第一触发器输出端连接于第一主主控制器模块；
所述的第一主控制器模块接收外部的启动指令后产生第一脉冲驱动信号，所述的第一隔离模块将所述的第一脉冲驱动信号进行光电隔离得到第一类电机脉冲驱动信号；
所述的第一触发器将第一脉冲驱动信号转化为对应的第一控制电平信号后反馈至第一主控制器模块，当所述的第一主控制器模块没有接收到第一控制电平信号时，则产生第二脉冲驱动信号，第一触发器将第二脉冲驱动信号转化为对应的第二控制电平信号反馈至第二控制装置；
所述的第二控制装置输入端连接于第一触发器和第一主控制器模块，当没有接收到第一触发器产生的第二控制电平信号时，所述的第二控制装置产生第二类电机脉冲驱动信号。
2.如权利要求1所述的用于水下的冗余步进电机驱动器的冗余控制系统，其特征在于，所述的第二控制装置包括：第二主控制器模块、第二隔离模块和第二触发器，所述的第二隔离模块输入端连接于第二主控器模块且与所述的第二触发器相连，所述的第二触发器输出端连接于第二主主控制器模块和第一主控制器模块，所述的第二主控制器模块输入端还连接于第一触发器；
所述的第二主控制器模块接收外部的启动指令后产生第三脉冲驱动信号，所述的第二隔离模块将所述的第三脉冲驱动信号进行光电隔离得到第二类电机脉冲驱动信号；
所述的第二触发器将第三脉冲驱动信号转化为对应的控制电平信号后反馈至第二主控制器模块，当所述的第二主控制器模块没有接收到控制电平信号时，则产生第四脉冲驱动信号。
3.如权利要求2所述的用于水下的冗余步进电机驱动器的冗余控制系统，其特征在于，所述的第二主控制器模块没有接收到第一触发器产生的控制电平信号时，所述的第二主控制器模块产生第三脉冲驱动信号。
4.如权利要求1所述的用于水下的冗余步进电机驱动器的冗余控制系统，其特征在于，所述的第一触发器包括：第一无源滤波电路及与第一无源滤波电路相连的第一触发单元，所述的第一无源滤波电路将脉冲驱动信号转换为模拟量信号，所述的第一触发单元将模拟量信号转换为控制电平信号。
5.如权利要求1所述的用于水下的冗余步进电机驱动器的冗余控制系统，其特征在于，所述的第二触发器包括：第二无源滤波电路及与第二无源滤波电路相连的第二触发单元，所述的第二无源滤波电路将脉冲驱动信号转换为模拟量信号，所述的第二触发单元将模拟量信号转换为对应的控制电平信号。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080203953A1 (en) * | 2007-02-28 | 2008-08-28 | Hong Zhang | Control bandwidth for cost effective ac motor drives in aerospace applications using two dsp devices with dissimilar redundant inter-processor communication link |
| CN202034894U (zh) * | 2011-05-10 | 2011-11-09 | 山东蓝天电能科技有限公司 | 具有冗余功能的igbt触发装置 |
| CN103019241A (zh) * | 2012-12-04 | 2013-04-03 | 中国核电工程有限公司 | 一种双plc加冗余通讯方式的转运装置控制系统及方法 |
| CN103138377A (zh) * | 2011-12-01 | 2013-06-05 | 上海岩芯电子科技有限公司 | 一种光伏组件优化器冗余直通装置以及控制方法 |
| CN104579029A (zh) * | 2013-10-29 | 2015-04-29 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种三冗余无刷直流伺服驱动控制器 |
| CN104656435A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-05-27 | 西安奇维科技股份有限公司 | 动态冗余控制的供电电路 |
| CN108565839A (zh) * | 2018-03-08 | 2018-09-21 | 精进电动科技股份有限公司 | 一种电机控制器的igbt驱动电路及电机控制器 |
| CN209514342U (zh) * | 2018-12-13 | 2019-10-18 | 美钻深海能源科技研发（上海）有限公司 | 一种用于水下的冗余步进电机驱动器的冗余控制系统 |
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2018
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080203953A1 (en) * | 2007-02-28 | 2008-08-28 | Hong Zhang | Control bandwidth for cost effective ac motor drives in aerospace applications using two dsp devices with dissimilar redundant inter-processor communication link |
| CN202034894U (zh) * | 2011-05-10 | 2011-11-09 | 山东蓝天电能科技有限公司 | 具有冗余功能的igbt触发装置 |
| CN103138377A (zh) * | 2011-12-01 | 2013-06-05 | 上海岩芯电子科技有限公司 | 一种光伏组件优化器冗余直通装置以及控制方法 |
| CN103019241A (zh) * | 2012-12-04 | 2013-04-03 | 中国核电工程有限公司 | 一种双plc加冗余通讯方式的转运装置控制系统及方法 |
| CN104579029A (zh) * | 2013-10-29 | 2015-04-29 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种三冗余无刷直流伺服驱动控制器 |
| CN104656435A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-05-27 | 西安奇维科技股份有限公司 | 动态冗余控制的供电电路 |
| CN108565839A (zh) * | 2018-03-08 | 2018-09-21 | 精进电动科技股份有限公司 | 一种电机控制器的igbt驱动电路及电机控制器 |
| CN209514342U (zh) * | 2018-12-13 | 2019-10-18 | 美钻深海能源科技研发（上海）有限公司 | 一种用于水下的冗余步进电机驱动器的冗余控制系统 |
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