[發明專利]一種雙余度流量調節機構控制系統及其余度切換方法

在審

• 申請號: 202111017015.5
• 申請日: 2021-08-31
• 公開（公告）號: CN113759694A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 趙亞妮;王科平;田曉潔
• 申請（專利權）人: 西安微電子技術研究所
• 主分類號: G05B9/03
• 分類號: G05B9/03;G05D7/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 白文佳

1.一種雙余度流量調節機構控制系統，其特征在于，包括第一控制單元、第二控制單元和驅動單元，第一控制單元和第二控制單元的結構相同；

第一控制單元包括信號采集模塊、數據處理模塊、故障檢測模塊和數據開關；

信號采集模塊用于采集流量調節機構的位置、電流和電壓信號；

數據處理模塊用于識別流量調節機構中的電機HALL信號邏輯電平；

故障檢測模塊分別與信號采集模塊和數據處理模塊相交互，基于流量調節機構的位置、電流、電壓信號和電機HALL信號邏輯電平進行故障檢測，并基于故障檢測結果進行電機換向；

數據開關與故障檢測模塊相交互，基于故障檢測結果進行第一控制單元、第二控制單元中通道的開關和數據的傳輸；

驅動單元，驅動單元與數據開關相交互，當通道打開時，接收數據開關傳輸的數據，將數據開關傳輸的數據轉化為功率信號，將功率信號傳輸至流量調節機構；

第一控制單元和第二控制單元相互獨立，僅第一控制單元的故障檢測模塊和第二控制單元的故障檢測模塊相交互，用于當其中一個控制單元的故障檢測模塊檢測到故障時，將檢測到的故障信號傳輸至另一個控制單元中的故障檢測模塊。

2.根據權利要求1所述的雙余度流量調節機構控制系統，其特征在于，雙余度流量調節機構控制系統還包括兩個供電單元，兩個供電單元具有相同的結構；

每個供電單元均包括依次電連接的浪涌抑制模塊、DC/DC電路和線性電源模塊。

3.根據權利要求2所述的一種雙余度流量調節機構控制系統，其特征在于，供電單元包括四個二次電源，分別為+5V二次電源、+12V二次電源、+15V二次電源和+11V二次電源；

其中，+5V二次電源、+12V二次電源和+15V二次電源并聯后輸出至數據處理單元；

+11V二次電源設有2路，分別輸出至流量調節機構中的雙余度位置傳感器；

+5V二次電源、+12V二次電源和+15V二次電源分別由5V電源模塊、12V電源模塊、和15V電源模塊產生；

+11V電源由15V電源模塊與線性LDO電源模塊降壓后產生。

4.根據權利要求1所述的一種雙余度流量調節機構控制系統，其特征在于，系統還包括兩個控制中心，兩個控制中心相互獨立，其中一個控制中心通過CAN總線與第一控制單元相交互，用于向第一控制單元發送控制指令，并接收第一控制單元的故障反饋信息；

另一個控制中心通過CAN總線與第二控制單元相交互，用于向第二控制單元發送控制指令，并接收第二控制單元的故障信息反饋。

5.根據權利要求1所述的一種雙余度流量調節機構控制系統，其特征在于，故障檢測模塊用于對第一控制單元和第二控制單元的工作狀態和通信狀態進行上電自檢和周期性自檢。

6.根據權利要求1所述的一種雙余度流量調節機構控制系統，其特征在于，驅動單元還包括隔離電路模塊和功率驅動電路，隔離電路模塊分別與主數據開關和備用數據開關相交互，用于接收經過數據開關傳輸的數據，并對數據進行噪聲處理后傳輸至功率驅動電路。

7.根據權利要求6所述的一種雙余度流量調節機構控制系統，其特征在于，隔離電路采用集電極開路輸出的高速光耦，PWM和EN信號均接至流量調節機構中發光二極管的負端，光耦輸出信號與輸入信號同相位；

上電復位期間，光耦輸入端EN信號為高電平，輸出信號也為高電平，確保功率驅動電路處于關斷狀態。

8.根據權利要求1所述的一種雙余度流量調節機構控制系統，其特征在于，第一控制單元和第二控制單元分別采用兩片LDO電源模塊產生兩組獨立的三次電源進行供電。