[發(fā)明專利]慣性測量裝置自診斷方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410318554.6
• 申請日: 2014-07-03
• 公開（公告）號: CN104075735A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊元俠;呂江濤;陸俊清;高博;何健偉
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北航天技術(shù)研究院總體設(shè)計(jì)所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01C21/18
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42224
• 代理人: 方放

1.一種慣性測量裝置的自診斷裝置，其特征在于，包括傳感單元、存儲單元、診斷單元、反饋單元和故障處理單元；

傳感單元包括AD轉(zhuǎn)換器、第一轉(zhuǎn)換電路和FPGA；AD轉(zhuǎn)換器，其輸入端口分別連接慣性測量裝置的電壓信號診斷節(jié)點(diǎn)和第一轉(zhuǎn)換電路的輸出端口，輸出端口連接FPGA的輸入端口，用于將來自慣性測量裝置和第一轉(zhuǎn)換電路的電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并傳送給FPGA；第一轉(zhuǎn)換電路，其輸入端口連接慣性測量裝置的電流信號診斷節(jié)點(diǎn)，輸出端口連接AD轉(zhuǎn)換器的輸入端口，用于將來自慣性測量裝置的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號并傳送給AD轉(zhuǎn)換器；FPGA，其輸入端口連接慣性測量裝置的數(shù)字信號診斷節(jié)點(diǎn)，以及AD轉(zhuǎn)換器的輸出端口，其輸出端口分為數(shù)據(jù)端口和地址端口，分別與診斷單元對應(yīng)輸入端口連接，用于接收來自慣性測量裝置和AD轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號，根據(jù)數(shù)字信號的輸入端口確定待診斷節(jié)點(diǎn)，并獲取該節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的地址信號，進(jìn)而建立待測節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)和地址之間的關(guān)聯(lián)，將數(shù)字信號中的數(shù)據(jù)信號和對應(yīng)的地址信號發(fā)送到診斷單元；

診斷單元采用DSP實(shí)現(xiàn)，其輸入端口與FPGA的輸出端口和存儲單元的輸出端口連接；輸出端口分為數(shù)據(jù)輸出端口和地址輸出端口，數(shù)據(jù)輸出端口分別連接存儲單元的輸入端口、反饋單元的輸入端口、故障處理單元的數(shù)字信號輸入端口，地址輸出端口連接反饋單元的輸入端口，診斷單元用于接收來自FPGA的數(shù)據(jù)信號和對應(yīng)的地址信號，依據(jù)地址信號從存儲單元調(diào)用對應(yīng)的診斷程序和診斷判據(jù)，將數(shù)據(jù)信號調(diào)入對應(yīng)的診斷程序中，得到的診斷結(jié)果發(fā)送到存儲單元中進(jìn)行保存，同時(shí)還將診斷結(jié)果轉(zhuǎn)換為診斷數(shù)據(jù)信號和診斷地址信號，將該診斷數(shù)據(jù)信號直接發(fā)送到故障處理單元的數(shù)字信號輸入端口或者與診斷地址信號一同發(fā)送至反饋單元；

反饋單元包括DA轉(zhuǎn)換器及第二轉(zhuǎn)換電路；DA轉(zhuǎn)換器的輸入端口連接診斷單元的數(shù)據(jù)端口和地址端口，輸出端口分別連接第二轉(zhuǎn)換電路的輸入端口、故障處理單元的電壓信號輸入端口，用于將來自診斷單元的診斷數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并根據(jù)診斷地址信號選擇對應(yīng)的端口發(fā)送給故障處理單元或者發(fā)送到第二轉(zhuǎn)換電路的電壓信號輸入端口；第二轉(zhuǎn)換電路的輸入端口連接DA轉(zhuǎn)換器的輸出端口，第二轉(zhuǎn)換電路的輸出端口連接故障處理單元的電流信號輸入端口，用于將DA轉(zhuǎn)換器輸出的電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號后發(fā)送到故障處理單元電流信號輸入端口；

故障處理單元的電壓信號輸入端口連接DA轉(zhuǎn)換器的輸出端口，電流信號輸入端口連接第二轉(zhuǎn)換電路的輸出端口，數(shù)字信號輸入端口連接診斷單元的數(shù)據(jù)輸出端口，故障處理單元的輸出端口連接慣性測量裝置的各診斷節(jié)點(diǎn)輸入端口，用于接收來自DA轉(zhuǎn)換器的電流信號、來自第二轉(zhuǎn)換電路的電壓信號和來自診斷單元的數(shù)字信號，根據(jù)上述信號控制故障處理單元中的故障處理執(zhí)行件；

存儲單元，其輸入端口連接診斷單元的數(shù)據(jù)端口，輸出端口連接診斷單元的輸入端口，用于預(yù)存診斷程序和診斷判據(jù)，以及存儲診斷結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的慣性測量裝置自診斷裝置，其特征在于，所述診斷單元預(yù)留有外部信號輸入端口。

3.采用權(quán)利要求1或2所述系統(tǒng)進(jìn)行慣性測量裝置自診斷方法，其特征在于，其診斷步驟為：

采集待診斷節(jié)點(diǎn)的電壓、電流、數(shù)字信號；

將電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號后再轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；

根據(jù)數(shù)字信號的輸入端口確定待診斷節(jié)點(diǎn)，并獲取該節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的地址信號，進(jìn)而建立待測節(jié)點(diǎn)采集信號和地址之間的關(guān)聯(lián)；

依據(jù)地址信號調(diào)用對應(yīng)的診斷程序和診斷判據(jù)，將數(shù)據(jù)信號調(diào)入對應(yīng)的診斷程序中，將診斷結(jié)果轉(zhuǎn)換為診斷數(shù)據(jù)信號和診斷地址信號，并將診斷數(shù)據(jù)信號以數(shù)字信號輸出；

根據(jù)診斷地址信號選擇對應(yīng)的輸出端口，將診斷數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為電壓信號或者電流信號后再通過選擇的輸出端口輸出；

依據(jù)表征診斷結(jié)果的電壓信號或者電流信號或者數(shù)字信號進(jìn)行故障處理。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的慣性測量裝置自診斷方法，其特征在于，所述方法應(yīng)用于慣性測量裝置通電開機(jī)時(shí)、慣性測量裝置正常工作時(shí)、外部控制信號輸入情況時(shí)的故障診斷，具體過程為：首先在慣性測量裝置上電開機(jī)時(shí)，進(jìn)入上電自診斷模式；然后在慣性測量裝置正常工作的同時(shí)，按照設(shè)定的頻率進(jìn)入周期自診斷模式；最后，外部控制信號輸入時(shí)，停止慣性測量裝置正常工作，進(jìn)入鍵控自診斷模式，當(dāng)鍵控自診斷模式結(jié)束后，慣性測量裝置恢復(fù)正常工作，并進(jìn)入周期自診斷模式。