[發(fā)明專利]一種基于CAN總線協(xié)議的MMC控制系統(tǒng)狀態(tài)機(jī)的控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810670785.1
• 申請(qǐng)日: 2018-06-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108829002B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王楚揚(yáng);肖嵐;蔣慧杰;王楚嬌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042;H04L12/40
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 葛瀟敏

1.一種基于CAN總線協(xié)議的MMC控制系統(tǒng)狀態(tài)機(jī)的控制方法，所述MMC控制系統(tǒng)狀態(tài)機(jī)包括主控制系統(tǒng)中植入的主控狀態(tài)機(jī)和每個(gè)子模塊的控制系統(tǒng)中植入的子模塊狀態(tài)機(jī)，其中，主控狀態(tài)機(jī)和子模塊狀態(tài)機(jī)均包含多種工作狀態(tài)；

主控狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)切換由以下因素決定：上位機(jī)的指令數(shù)據(jù)幀、子模塊數(shù)據(jù)幀、外部開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的電平信號(hào)、MMC主電路中的物理量測(cè)量結(jié)果；

子模塊狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)切換由主控制系統(tǒng)決定，其過(guò)程為：主控制系統(tǒng)將子模塊狀態(tài)切換指令編碼，置入主控?cái)?shù)據(jù)幀中并向子模塊狀態(tài)機(jī)發(fā)送，子模塊狀態(tài)機(jī)接收到主控?cái)?shù)據(jù)幀后解碼以提取子模塊狀態(tài)切換指令、切換子模塊運(yùn)行狀態(tài)；

所述MMC控制系統(tǒng)根據(jù)CAN總線協(xié)議中郵箱配置的不同，劃分為1個(gè)主控制系統(tǒng)，1個(gè)上位機(jī)系統(tǒng)以及多個(gè)子模塊控制系統(tǒng)，

其特征在于包括如下步驟：

步驟1，主控狀態(tài)機(jī)被觸發(fā)后，對(duì)MMC的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，符合預(yù)設(shè)條件后，切換運(yùn)行狀態(tài)，并向子模塊狀態(tài)機(jī)發(fā)送主控?cái)?shù)據(jù)幀；

步驟2，子模塊狀態(tài)機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)幀中解析得到的狀態(tài)指令，切換其工作狀態(tài)；然后把子模塊運(yùn)行信息編入子模塊數(shù)據(jù)幀中，并向主控狀態(tài)機(jī)發(fā)送；

步驟3，主控狀態(tài)機(jī)在接收到子模塊數(shù)據(jù)幀后，根據(jù)需要解碼并處理相關(guān)數(shù)據(jù)，以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)MMC的運(yùn)行狀態(tài)。

2.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述步驟1中，主控狀態(tài)機(jī)的觸發(fā)方法是：通過(guò)外部電路，直接向主控制系統(tǒng)發(fā)出狀態(tài)切換指令；或者通過(guò)上位機(jī)向主控狀態(tài)機(jī)發(fā)送指令數(shù)據(jù)幀。

3.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述步驟1中，初始，MMC主控制系統(tǒng)處于待機(jī)0狀態(tài)，被觸發(fā)后，符合預(yù)設(shè)條件后，進(jìn)入待機(jī)1狀態(tài)，同時(shí)向子模塊控制系統(tǒng)發(fā)送子模塊數(shù)據(jù)幀，使子模塊進(jìn)入待機(jī)0狀態(tài)；當(dāng)運(yùn)行條件符合電容電壓充電要求時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入充電狀態(tài)；充電完成后系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)2狀態(tài)，同時(shí)向子模塊控制系統(tǒng)發(fā)送子模塊數(shù)據(jù)幀，使子模塊進(jìn)入充電狀態(tài)；當(dāng)運(yùn)行條件符合MMC投運(yùn)條件時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)3狀態(tài)，同時(shí)向子模塊控制系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)幀，使子模塊進(jìn)入待機(jī)1狀態(tài)；觸發(fā)運(yùn)行開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)向子模塊控制系統(tǒng)發(fā)送子模塊數(shù)據(jù)幀，使子模塊進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)；斷開(kāi)運(yùn)行開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)重新回到待機(jī)3狀態(tài)，同時(shí)向子模塊控制系統(tǒng)發(fā)送子模塊數(shù)據(jù)幀，使子模塊重新回到待機(jī)1狀態(tài)；此時(shí)，若斷開(kāi)充電開(kāi)關(guān)，則系統(tǒng)進(jìn)入放電狀態(tài)，同時(shí)向子模塊控制系統(tǒng)發(fā)送子模塊數(shù)據(jù)幀，使子模塊也進(jìn)入放電狀態(tài)；放電完成后系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)4狀態(tài)，同時(shí)向子模塊控制系統(tǒng)發(fā)送子模塊數(shù)據(jù)幀，使子模塊重新回到待機(jī)0狀態(tài)。

4.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于：定義3種符合CAN總線協(xié)議規(guī)范的數(shù)據(jù)幀：

主控?cái)?shù)據(jù)幀，由主控制系統(tǒng)向上位機(jī)系統(tǒng)和子模塊控制系統(tǒng)發(fā)送；主控制系統(tǒng)對(duì)MMC中主電路工作狀態(tài)、子模塊工作狀態(tài)指令、傳感器檢測(cè)的物理量、各個(gè)子模塊所需的低頻開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)編碼，按照主控狀態(tài)機(jī)的多種工作狀態(tài)，構(gòu)成主控?cái)?shù)據(jù)幀；

子模塊數(shù)據(jù)幀，由子模塊控制系統(tǒng)向上位機(jī)系統(tǒng)和主控制系統(tǒng)發(fā)送；子模塊控制系統(tǒng)對(duì)子模塊中子模塊的工作狀態(tài)、傳感器檢測(cè)的子模塊電容電壓幅值、子模塊開(kāi)關(guān)管故障狀態(tài)編碼，按照子模塊狀態(tài)機(jī)的多種工作狀態(tài)，構(gòu)成子模塊數(shù)據(jù)幀；

指令數(shù)據(jù)幀，由上位機(jī)向主控制系統(tǒng)和子模塊控制系統(tǒng)發(fā)送；上位機(jī)對(duì)系統(tǒng)中各物理量的保護(hù)閾值、子模塊電容電壓充電閾值編碼，構(gòu)成指令數(shù)據(jù)幀。

5.如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于：在CAN通訊中定義三種功能節(jié)點(diǎn)：主控制系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)、子模塊控制系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)以及上位機(jī)節(jié)點(diǎn)，其中，主控制系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)配置了用于發(fā)送主控?cái)?shù)據(jù)幀的主控發(fā)送郵箱、用于接收子模塊數(shù)據(jù)幀的子模塊接收郵箱和用于接收指令數(shù)據(jù)幀的指令接收郵箱；子模塊控制系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)配置了用于接收主控?cái)?shù)據(jù)幀的主控接收郵箱和用于發(fā)送子模塊數(shù)據(jù)幀的子模塊發(fā)送郵箱；上位機(jī)節(jié)點(diǎn)配置了用于向主控制系統(tǒng)發(fā)送指令數(shù)據(jù)幀的指令發(fā)送郵箱和用于接收主控?cái)?shù)據(jù)幀的主控接收郵箱。