CN114185291A - 一种输出控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输出控制系统，包括N个AO模块、N个控制器、N个二极管和N个控制开关，各个二极管的阳极通过与自身对应的控制开关接地，因此，各个AO模块均未故障时，第i个AO模块的输出正端通过第i‑1个控制开关接地，各个AO模块在未故障时均能够输出期望电流，但是若自身之前的AO模块的控制开关未均闭合时，只能将期望电流输出到接地端，从而保证每次仅一个AO模块输出期望电流至执行器，避免了多个AO模块同时输出至执行器导致多个AO模块的干扰叠加至执行器，且各个AO模块之间无需状态信息的交互，在自身故障时控制自身对应的控制开关断开，可使后续的AO模块输出期望电流至执行器，避免了状态信息交互时接线的繁杂。

Description

一种输出控制系统

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种输出控制系统。

背景技术

对于PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)或SIS(SafetyInstrumented System，安全仪表系统)来说，系统通常采用冗余架构设计，也即设置多个AO(Analog Output，模拟量输出)模块，每个AO模块分别连接一个控制器，在冗余配置下，各个AO模块的AO通道控制同一个执行器，且对主AO模块和备用AO模块进行区分，每个AO模块输出的电流信号的大小分别由与自身连接的控制器进行控制。

在对执行器进行实际控制时，现有技术中存在两种方案，一是先由主AO模块输出用户设定的期望输出电流，备用AO模块全部停止工作，若主AO模块故障或与主AO模块连接的控制器故障，则切换至由第一备用AO模块输出期望输出电流，以此类推，这种方案会导致AO模块切换时AO模块瞬间输出产生扰动，且若因主AO模块连接的控制模块故障，而主AO模块正常时导致主AO模块无法工作，会降低主AO模块的使用效率；方案2为主AO模块输出期望输出电流的50％，备用AO模块输出的电流依次减小，但所有的AO模块输出的总电流为期望输出电流，这种方式也需要在主AO模块无法输出时切换至备用AO模块输出大电流，且由于多个AO模块同时输出，AO模块中的输出误差多级叠加，导致最终加到执行器上的电流精度较差。此外，上述两种方式均需要各个AO模块之间进行状态信息的交互，以保证AO模块的及时切换，这就需要各个AO模块设置于同一块板子上，且提供各个AO模块之间状态信息交互的线路较为复杂，不便于用户设计。

发明内容

本发明的目的是提供一种输出控制系统，每次仅一个AO模块输出期望电流至执行器，避免了多个AO模块同时输出至执行器导致多个AO模块的干扰叠加至执行器，且各个AO模块之间无需状态信息的交互，在自身故障时控制自身对应的控制开关断开，可使后续的AO模块输出期望电流至执行器，避免了状态信息交互时接线的繁杂。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种输出控制系统，包括N个AO模块、N个控制器、N个二极管和N个控制开关，各个所述AO模块的控制信号输入端与每个所述控制器的控制信号输出端连接；各个所述AO模块和各个所述二极管一一对应，各个所述二极管和各个所述控制开关一一对应；各个所述二极管的阳极分别通过与自身对应的所述控制开关接地，阴极与自身对应的所述AO模块的输出正端连接；第i个所述二极管的阴极与第i-1个二极管的阳极连接；第一个所述AO模块的输出正端与执行器的输入正端连接，第N个所述二极管的阳极与所述执行器的输入负端连接；各个所述AO模块的控制信号输出端与和自身对应的所述控制开关的控制端连接；1＜i≤N，i和N均为正整数；

所述控制器用于基于用户的设定生成控制信号；

所述AO模块用于基于各个所述控制器输出的所述控制信号输出期望电流，在检测到自身出现故障时停止输出并控制与自身对应的所述控制开关断开；

第i个所述AO模块还用于在第一个至第i-1个所述控制开关均断开时输出所述期望电流至所述执行器。

优选地，所述AO模块包括：

控制信号输入端为所述AO模块的控制信号输入端，控制信号输出端与和自身对应的所述控制开关的控制端连接的处理系统，用于基于各个所述控制器输出的所述控制信号生成期望电流驱动信号，并在电流生成模块输出的实际电流和所述期望电流之间的差值不在预设范围内时停止输出所述期望电流驱动信号，控制所述控制开关断开；

输入端与所述处理系统的电流驱动输出端连接，输出端为所述AO模块的输出正端的电流生成模块，用于基于所述期望电流驱动信号输出电流；

输入端与所述电流生成模块的输出端连接，输出端与所述处理系统的反馈信号输入端连接的反馈模块，用于检测所述电流生成模块输出的所述实际电流。

优选地，所述处理系统包括处理器和数据处理芯片；

所述处理器的控制信号输入端为所述处理系统的控制信号输入端，信号交互端和所述数据处理芯片的信号交互端连接，用于对各个所述控制器输出的所述控制信号进行表决处理，生成表决处理后的所述控制信号，并在所述电流生成模块输出的实际电流和表决处理后的所述控制信号对应的所述期望电流之间的差值不在预设范围内时输出开关关断信号；

所述数据处理芯片的电流驱动输出端为所述处理系统的电路驱动输出端，反馈信号输入端为所述处理系统的反馈信号输入端，控制信号输出端为所述处理系统的控制信号输出端连接，用于基于表决处理后的所述控制信号输出所述期望电流驱动信号，并将所述电流生成模块输出的所述实际电流传输至所述处理器，以及在接收到所述开关关断信号时控制与自身对应的所述控制开关断开。

优选地，各个所述控制器输出的所述控制信号为与所述期望电流成正相关的数字信号；

所述处理器具体用于对各个所述控制器输出的所述控制信号进行取平均值处理，生成取平均值处理后的所述控制信号，并在所述电流生成模块输出的实际电流和取平均值处理后的所述控制信号对应的所述期望电流之间的差值不在预设范围内时输出所述开关关断信号；

所述数据处理芯片具体用于基于取平均值处理后的所述控制信号输出所述期望电流驱动信号，并将所述电流生成模块输出的所述实际电流传输至所述处理器，以及在接收到所述开关关断信号时控制与自身对应的所述控制开关断开。

优选地，各个所述控制器输出的所述控制信号为与所述期望电流成正相关的数字信号；

所述处理器具体用于对各个所述控制器输出的所述控制信号进行排序后取中值处理，生成取中值处理后的所述控制信号，并在所述电流生成模块输出的实际电流和取中值处理后的所述控制信号对应的所述期望电流之间的差值不在预设范围内时输出所述开关关断信号；

所述数据处理芯片具体用于基于取中值处理后的所述控制信号输出所述期望电流驱动信号，并将所述电流生成模块输出的所述实际电流传输至所述处理器，以及在接收到所述开关关断信号时控制与自身对应的所述控制开关断开。

优选地，所述处理器还用于在各个所述控制器输出的所述控制信号之间的差值大于预设离散值时，将各个所述控制器输出的所述控制信号中的离散控制信号剔除，并对剔除所述离散控制信号后的各个所述控制信号进行剔除后表决处理，生成剔除后表决处理后的所述控制信号，并在所述电流生成模块输出的实际电流和剔除后表决处理后的所述控制信号对应的所述期望电流之间的差值不在预设范围内时输出所述开关关断信号；

所述数据处理芯片具体用于基于剔除后表决处理后的所述控制信号输出所述期望电流驱动信号，并将接收到的所述反馈信号传输至所述处理器，以及在接收到所述开关关断信号时控制与自身对应的所述控制开关断开。

优选地，所述处理器为微控制单元MCU。

优选地，所述电流生成模块包括数模转换模块DAC和电压/电流转换V/I模块；

所述DAC用于基于所述期望电流驱动信号输出电压；

所述V/I模块用于将所述DAC输出的电压转换为电流输出。

优选地，所述反馈模块包括：

设置于所述电流生成模块的输出端的采样电阻，用于对所述电流生成模块输出的实际电流进行采样；

输入端与所述采样电阻连接，输出端与所述处理系统连接的功率放大器，用于对所述采样电阻采样的所述实际电流进行功率放大。

优选地，各个所述AO模块和与自身对应的所述二极管之间通过预制电缆连接。

本申请提供了一种输出控制系统，包括N个AO模块、N个控制器、N个二极管和N个控制开关，各个二极管的阳极通过与自身对应的控制开关接地，因此，各个AO模块均未故障时，第i个AO模块的输出正端通过第i-1个控制开关接地，各个AO模块在未故障时均能够输出期望电流，但是若自身之前的AO模块的控制开关未均闭合时，只能将期望电流输出到接地端，从而保证每次仅一个AO模块输出期望电流至执行器，避免了多个AO模块同时输出至执行器导致多个AO模块的干扰叠加至执行器，且各个AO模块之间无需状态信息的交互，在自身故障时控制自身对应的控制开关断开，可使后续的AO模块输出期望电流至执行器，避免了状态信息交互时接线的繁杂。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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他的附图。

图1为本发明提供的一种输出控制系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种输出控制系统，每次仅一个AO模块输出期望电流至执行器，避免了多个AO模块同时输出至执行器导致多个AO模块的干扰叠加至执行器，且各个AO模块之间无需状态信息的交互，在自身故障时控制自身对应的控制开关断开，可使后续的AO模块输出期望电流至执行器，避免了状态信息交互时接线的繁杂。

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做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。

请参照图1，图1为本发明提供的一种输出控制系统的结构示意图，包括N个AO模块2、N个控制器1、N个二极管D和N个控制开关K，各个AO模块2的控制信号输入端与每个控制器1的控制信号输出端连接；各个AO模块2和各个二极管D一一对应，各个二极管D和各个控制开关K一一对应；各个二极管D的阳极分别通过与自身对应的控制开关K接地，阴极与自身对应的AO模块2的输出正端连接；第i个二极管D的阴极与第i-1个二极管D的阳极连接；第一个AO模块2的输出正端与执行器的输入正端连接，第N个二极管D的阳极与执行器的输入负端连接；各个AO模块2的控制信号输出端与和自身对应的控制开关K的控制端连接；1＜i≤N，i和N均为正整数；

控制器1用于基于用户的设定生成控制信号；

AO模块2用于基于各个控制器1输出的控制信号输出期望电流，在检测到自身出现故障时停止输出并控制与自身对应的控制开关K断开；

第i个AO模块2还用于在第一个至第i-1个控制开关K均断开时输出期望电流至执行器。

本实施例中，申请人考虑到现有技术中由于冗余架构设计，会设计多个AO模块2，且每个AO模块2分别由自身对应的一个控制器1控制，无论是主AO模块2故障后有备用模块供电，还是主AO模块2和备用AO模块2一起供电，都需要主AO模块2和备用AO模块2之间进行通信，以便在AO模块2故障时，将自身故障的信息发送至其他AO模块2，实现AO模块2的供电切换，上述技术导致在对各个AO模块2进行设计时，需考虑各个AO模块2之间的通信接线，各个AO模块2需设计的位置较近，才可进行互相通信，造成硬件设计时的复杂和困难。此外，当各个AO模块2同时为执行器供电时，各个AO模块2的干扰均叠加至执行器上，导致执行器的供电干扰较大，影响执行器的正常工作。

为了解决上述技术问题，本申请中在对多个AO模块2进行设计时，各个AO模块2均与各个控制器1连接，即每个控制器1均可控制各个AO模块2，基于此，若某个控制器1故障，也可由未故障的控制器1对各个AO模块2进行控制，避免了一个控制器1控制一个AO模块2时，若控制器1故障，相应的AO模块2也无法工作导致的AO模块2因无控制器1控制而闲置。

相应地，由于每个控制器1均可控制各个AO模块2，因此，各个AO模块2均可输出期望电流，且每个AO模块2输出的期望电流相同，又因为第i个AO模块2的输出正端通过第i-1个控制开关K接地，因此，本申请中只有一个AO模块2可将期望电流输出至执行器。例如，N为3，第一个AO模块2的输出正端与执行器的输入正端连接，第二个AO模块2的输出正端通过第一个控制开关K接地，第三个AO模块2的输出正端通过第二个控制开关K接地，因此，当第一个AO模块2正常工作时，第一个控制开关K闭合，供电回路为第一个AO模块2-执行器-接地，而第二个AO模块2虽然也能够输出期望电流，但是第二个AO模块2输出的期望电流通过第一个控制开关K接地，第三个AO模块2输出的期望电流也相应通过第二个控制开关K接地，此时仅第一个AO模块2输出期望电流至执行器；而若第一个AO模块2故障，第一个AO模块2停止输出且控制第一个控制开关K断开，此时第二个控制开关K的输出正端通过第一个二极管D连接至执行器的输入正端，也即此时第二个AO模块2输出的期望电流连接至执行器，第二个AO模块2为执行器供电，相应地，若第二个AO模块2也故障，第二个AO模块2也停止输出且控制第二个控制开关K断开，第三个AO模块2的输出正端通过第二个二极管D和第一个二极管D连接至执行器的输入正端，也即第三个AO模块2输出的期望电流连接至执行器的输入正端，执行器的输出负端通过第三个控制开关K接地，形成一个由第三个AO模块2为执行器供电的供电回路。

基于上述描述，可见，本申请中各个AO模块2之间无需进行通信，当某个AO模块2故障时，故障的AO模块2通过控制自身对应的控制开关K断开，即可实现由其他AO模块2为执行器供电，各个AO模块2之间设置时距离可较长，无需设置于同一个板子上，保证了用户硬件设计的灵活性。且各个AO模块2同时输出期望电流，切换为执行器供电的AO模块2时，无需控制AO模块2从未输出电流切换至开始输出电流，避免了AO模块2开机时产生干扰，又因为每次仅一个AO模块2为执行器供电，避免了多个AO模块2同时为执行器供电时干扰的叠加，保证为执行器的正常供电。

需要说明的是，本申请中的期望电流可以但不限定为4-20mA，具体可根据执行器的实际需求和AO模块2结构进行设定。

综上，本申请汇总每次仅一个AO模块2输出期望电流至执行器，避免了多个AO模块2同时输出至执行器导致多个AO模块2的干扰叠加至执行器，且各个AO模块2之间无需状态信息的交互，在自身故障时控制自身对应的控制开关K断开，可使后续的AO模块2输出期望电流至执行器，避免了状态信息交互时接线的繁杂。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，AO模块2包括：

控制信号输入端为AO模块2的控制信号输入端，控制信号输出端与和自身对应的控制开关K的控制端连接的处理系统，用于基于各个控制器1输出的控制信号生成期望电流驱动信号，并在电流生成模块输出的实际电流和期望电流之间的差值不在预设范围内时停止输出期望电流驱动信号，控制控制开关K断开；

输入端与处理系统的电流驱动输出端连接，输出端为AO模块2的输出正端的电流生成模块，用于基于期望电流驱动信号输出电流；

输入端与电流生成模块的输出端连接，输出端与处理系统的反馈信号输入端连接的反馈模块，用于检测电流生成模块输出的实际电流。

本实施例中的AO模块2中包括处理系统、电流生成模块和反馈模块，其中，处理系统根据各个控制器1输出的控制信号生成期望电流驱动信号，以使电流生成模块输出电流，此外，反馈模块通过检测电流生成模块输出的实际电流，使处理系统能够在电流生成模块输出的实际电流和期望电流之间的差值不在预设范围内时控制电流生成模块停止输出，以避免无法对执行器的正常供电。

基于此，当AO模块2正常时，该AO模块2中电流生成模块基于期望电流驱动信号输出的电流为期望电流，但是在AO模块2故障时，电流生成模块输出的实际电流和期望电流之间的差值会大于预设范围，基于此，能够及时通过电流生成模块输出的电流判断AO模块2是否出现故障。

作为一种优选的实施例，处理系统包括处理器和数据处理芯片；

处理器的控制信号输入端为处理系统的控制信号输入端，信号交互端和数据处理芯片的信号交互端连接，用于对各个控制器1输出的控制信号进行表决处理，生成表决处理后的控制信号，并在电流生成模块输出的实际电流和表决处理后的控制信号对应的期望电流之间的差值不在预设范围内时输出开关关断信号；

数据处理芯片的电流驱动输出端为处理系统的电路驱动输出端，反馈信号输入端为处理系统的反馈信号输入端，控制信号输出端为处理系统的控制信号输出端连接，用于基于表决处理后的控制信号输出期望电流驱动信号，并将电流生成模块输出的实际电流传输至处理器，以及在接收到开关关断信号时控制与自身对应的控制开关K断开。

本实施例中的处理系统包括处理器和数据处理芯片，其中，处理器通过与各个控制器1连接，能够接收各个控制器1输出的控制信号，并对各个控制器1输出的控制信号进行表决处理，以确定表决处理后的控制信号，从而使数据处理芯片根据表决后的控制信号控制电流生成模块输出电流。

基于此，处理器和数据处理芯片分别执行不同的功能，减少了对处理器和数据处理芯片的资源占用，提高了控制效率。

此外，本申请中的处理器可以但不限定为MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)，数据处理芯片也可以但不限定为FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编辑逻辑门阵列)。

例如，当N为3时，若第一个控制器1输出的控制信号为50，第二个控制器1输出的控制信号为51，第二个控制器1输出的控制信号为52，则对50、51和52进行表决处理，以确定表决后的控制信号，若第一个控制器1故障，则对51和52进行表决处理，若第二个控制器1也故障，则52即为表决处理后的控制信号，若三个控制器1均故障，则不输出电流至执行器。

作为一种优选的实施例，各个控制器1输出的控制信号为与期望电流成正相关的数字信号；

处理器具体用于对各个控制器1输出的控制信号进行取平均值处理，生成取平均值处理后的控制信号，并在电流生成模块输出的实际电流和取平均值处理后的控制信号对应的期望电流之间的差值不在预设范围内时输出开关关断信号；

数据处理芯片具体用于基于取平均值处理后的控制信号输出期望电流驱动信号，并将电流生成模块输出的实际电流传输至处理器，以及在接收到开关关断信号时控制与自身对应的控制开关K断开。

本实施例中，申请人考虑到由于不同的控制器1的结构不同，基于用户的设定生成的控制信号可能也存在一定的差别，为了保证各个AO模块2输出的期望电流相同，各个AO模块2中的处理器在对各个控制器1输出的控制信号进行表决处理时，具体是对各个控制信号取平均值，例如，N为3时，第一个控制器1输出的控制信号为50，第二个控制器1输出的控制信号为53，第三个控制器1输出的控制信号为53，处理器生成的表决处理后的控制信号为52，从而使电流生成模块基于控制信号52生成期望电流驱动信号。

基于此，通过取平均值的方式进行表决，不仅能够保证各个AO模块2基于相同的控制信号输出相同的期望电流，且由于平均值能够描述数据的集中程度，反映一组数据的一般情况，特点是直观、简明，因此，还能够保证对不同控制器1输出不同的控制信号的准确执行。

作为一种优选的实施例，各个控制器1输出的控制信号为与期望电流成正相关的数字信号；

处理器具体用于对各个控制器1输出的控制信号进行排序后取中值处理，生成取中值处理后的控制信号，并在电流生成模块输出的实际电流和取中值处理后的控制信号对应的期望电流之间的差值不在预设范围内时输出开关关断信号；

数据处理芯片具体用于基于取中值处理后的控制信号输出期望电流驱动信号，并将电流生成模块输出的实际电流传输至处理器，以及在接收到开关关断信号时控制与自身对应的控制开关K断开。

本实施例中，申请人同样考虑到由于不同的控制器1的结构不同，基于用户的设定生成的控制信号可能也存在一定的差别，为了保证各个AO模块2输出的期望电流相同，各个AO模块2中的处理器在对各个控制器1输出的控制信号进行表决处理时，具体是对各个控制信号取中值，例如，N为3时，第一个控制器1输出的控制信号为50，第二个控制器1输出的控制信号为51，第三个控制器1输出的控制信号为55，处理器生成的表决处理后的控制信号为51，从而使电流生成模块基于控制信号51生成期望电流驱动信号。

由于中值不受偏大或偏小数据的影响，因此，取中值能够代表所有控制信号的一般水平。

作为一种优选的实施例，处理器还用于在各个控制器1输出的控制信号之间的差值大于预设离散值时，将各个控制器1输出的控制信号中的离散控制信号剔除，并对剔除离散控制信号后的各个控制信号进行剔除后表决处理，生成剔除后表决处理后的控制信号，并在电流生成模块输出的实际电流和剔除后表决处理后的控制信号对应的期望电流之间的差值不在预设范围内时输出开关关断信号；

数据处理芯片具体用于基于剔除后表决处理后的控制信号输出期望电流驱动信号，并将接收到的反馈信号传输至处理器，以及在接收到开关关断信号时控制与自身对应的控制开关K断开。

申请人考虑到控制器1在输出控制信号时，可能由于自身的故障导致输出的控制信号存在误差，为了避免由于控制器1的故障导致AO模块2无法输出期望电流，本申请中还在处理器接收到各个控制器1的控制信号后判断各个控制信号中是否存在离散控制信号，例如，将预设离散值设定为10，各个控制信号分别为50、51、20、58和55，其中，50和51之间的差值为1，20和50之间的差值为30，大于预设离散值，则说明20为离散控制信号，此时需将20剔除，并对剩余的50、51、58和55进行表决处理，其中，对50、51、58和55进行表决处理时，也可以通过取平均值的方式，本申请对此不作限定。

通过上述处理，本申请中能够避免各个AO模块2基于离散控制信号输出电流，导致对执行器供电时执行器的损坏。

作为一种优选的实施例，电流生成模块包括数模转换模块DAC和电压/电流转换V/I模块；

DAC用于基于期望电流驱动信号输出电压；

V/I模块用于将DAC输出的电压转换为电流输出。

本实施例中的电流生成模块包括DAC和V/I模块，其中，由于数据处理芯片为FPGA等输出数字量信号的芯片时，其输出的期望电流驱动信号为数字信号，因此，DAC能够将数字量的期望电流驱动信号转换为电压，并使V/I模块对电压进行转换，从而期望电流。

作为一种优选的实施例，反馈模块包括：

设置于电流生成模块的输出端的采样电阻，用于对电流生成模块输出的实际电流进行采样；

输入端与采样电阻连接，输出端与处理系统连接的功率放大器，用于对采样电阻采样的实际电流进行功率放大。

本实施例中通过设置采样电阻和功率放大器实现对电流生成模块输出的实际电流的采样和反馈，以避免AO模块2故障时输出电流至执行器导致执行器的损坏。

作为一种优选的实施例，各个AO模块2和与自身对应的二极管D之间通过预制电缆连接。

本实施例中各个AO模块2和与自身对应的二极管D之间通过预制电缆连接，其中，预制电缆不仅能够实现电流的传输，还能够保证供电的安全性和可靠性。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种输出控制系统，其特征在于，包括N个AO模块、N个控制器、N个二极管和N个控制开关，各个所述AO模块的控制信号输入端与每个所述控制器的控制信号输出端连接；各个所述AO模块和各个所述二极管一一对应，各个所述二极管和各个所述控制开关一一对应；各个所述二极管的阳极分别通过与自身对应的所述控制开关接地，阴极与自身对应的所述AO模块的输出正端连接；第i个所述二极管的阴极与第i-1个二极管的阳极连接；第一个所述AO模块的输出正端与执行器的输入正端连接，第N个所述二极管的阳极与所述执行器的输入负端连接；各个所述AO模块的控制信号输出端与和自身对应的所述控制开关的控制端连接；1＜i≤N，i和N均为正整数；

所述控制器用于基于用户的设定生成控制信号；

所述AO模块用于基于各个所述控制器输出的所述控制信号输出期望电流，在检测到自身出现故障时停止输出并控制与自身对应的所述控制开关断开；

第i个所述AO模块还用于在第一个至第i-1个所述控制开关均断开时输出所述期望电流至所述执行器。

2.如权利要求1所述的输出控制系统，其特征在于，所述AO模块包括：

控制信号输入端为所述AO模块的控制信号输入端，控制信号输出端与和自身对应的所述控制开关的控制端连接的处理系统，用于基于各个所述控制器输出的所述控制信号生成期望电流驱动信号，并在电流生成模块输出的实际电流和所述期望电流之间的差值不在预设范围内时停止输出所述期望电流驱动信号，控制所述控制开关断开；

输入端与所述处理系统的电流驱动输出端连接，输出端为所述AO模块的输出正端的电流生成模块，用于基于所述期望电流驱动信号输出电流；

输入端与所述电流生成模块的输出端连接，输出端与所述处理系统的反馈信号输入端连接的反馈模块，用于检测所述电流生成模块输出的所述实际电流。

3.如权利要求2所述的输出控制系统，其特征在于，所述处理系统包括处理器和数据处理芯片；

所述处理器的控制信号输入端为所述处理系统的控制信号输入端，信号交互端和所述数据处理芯片的信号交互端连接，用于对各个所述控制器输出的所述控制信号进行表决处理，生成表决处理后的所述控制信号，并在所述电流生成模块输出的实际电流和表决处理后的所述控制信号对应的所述期望电流之间的差值不在预设范围内时输出开关关断信号；

所述数据处理芯片的电流驱动输出端为所述处理系统的电路驱动输出端，反馈信号输入端为所述处理系统的反馈信号输入端，控制信号输出端为所述处理系统的控制信号输出端连接，用于基于表决处理后的所述控制信号输出所述期望电流驱动信号，并将所述电流生成模块输出的所述实际电流传输至所述处理器，以及在接收到所述开关关断信号时控制与自身对应的所述控制开关断开。

4.如权利要求3所述的输出控制系统，其特征在于，各个所述控制器输出的所述控制信号为与所述期望电流成正相关的数字信号；

所述处理器具体用于对各个所述控制器输出的所述控制信号进行取平均值处理，生成取平均值处理后的所述控制信号，并在所述电流生成模块输出的实际电流和取平均值处理后的所述控制信号对应的所述期望电流之间的差值不在预设范围内时输出所述开关关断信号；

所述数据处理芯片具体用于基于取平均值处理后的所述控制信号输出所述期望电流驱动信号，并将所述电流生成模块输出的所述实际电流传输至所述处理器，以及在接收到所述开关关断信号时控制与自身对应的所述控制开关断开。

5.如权利要求3所述的输出控制系统，其特征在于，各个所述控制器输出的所述控制信号为与所述期望电流成正相关的数字信号；

所述处理器具体用于对各个所述控制器输出的所述控制信号进行排序后取中值处理，生成取中值处理后的所述控制信号，并在所述电流生成模块输出的实际电流和取中值处理后的所述控制信号对应的所述期望电流之间的差值不在预设范围内时输出所述开关关断信号；

所述数据处理芯片具体用于基于取中值处理后的所述控制信号输出所述期望电流驱动信号，并将所述电流生成模块输出的所述实际电流传输至所述处理器，以及在接收到所述开关关断信号时控制与自身对应的所述控制开关断开。

6.如权利要求3所述的输出控制系统，其特征在于，所述处理器还用于在各个所述控制器输出的所述控制信号之间的差值大于预设离散值时，将各个所述控制器输出的所述控制信号中的离散控制信号剔除，并对剔除所述离散控制信号后的各个所述控制信号进行剔除后表决处理，生成剔除后表决处理后的所述控制信号，并在所述电流生成模块输出的实际电流和剔除后表决处理后的所述控制信号对应的所述期望电流之间的差值不在预设范围内时输出所述开关关断信号；

所述数据处理芯片具体用于基于剔除后表决处理后的所述控制信号输出所述期望电流驱动信号，并将接收到的所述反馈信号传输至所述处理器，以及在接收到所述开关关断信号时控制与自身对应的所述控制开关断开。

7.如权利要求3所述的输出控制系统，其特征在于，所述处理器为微控制单元MCU。

8.如权利要求2所述的输出控制系统，其特征在于，所述电流生成模块包括数模转换模块DAC和电压/电流转换V/I模块；

所述DAC用于基于所述期望电流驱动信号输出电压；

所述V/I模块用于将所述DAC输出的电压转换为电流输出。

9.如权利要求2所述的输出控制系统，其特征在于，所述反馈模块包括：

设置于所述电流生成模块的输出端的采样电阻，用于对所述电流生成模块输出的实际电流进行采样；

输入端与所述采样电阻连接，输出端与所述处理系统连接的功率放大器，用于对所述采样电阻采样的所述实际电流进行功率放大。

10.如权利要求1-9任一项所述的输出控制系统，其特征在于，各个所述AO模块和与自身对应的所述二极管之间通过预制电缆连接。

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