电机控制器及其采样信号处理方法技术

本申请公开了电机控制器及其采样信号处理方法，以检测采样电路中是否出现随机硬件失效。该电机控制器包括采样电路和微处理器：采样电路包含两个电路结构相同的采样单元，两个采样单元的输入端与电机控制器的任意两个线电压输出端一对一连接，采样单元的主干路在预设节点处分为两条支路连接至微处理器，同一采样单元中的两条支路的电路结构不同；微处理器用于分别针对每一采样单元，计算本采样单元中两条支路的输出信号之间的偏差，并判断这一偏差是否超过第一预设值，如果是，输出故障信号；微处理器还用于计算任意两条电路结构相同的支路的输出信号幅值之间的偏差，并判断所述输出信号幅值之间的偏差是否超过第二预设值，如果是，输出故障信号。

【技术实现步骤摘要】
电机控制器及其采样信号处理方法
本专利技术涉及电力电子
，更具体地说，涉及电机控制器及其采样信号处理方法。
技术介绍
电机控制器是控制电机按照设定的方向、速度、角度、响应时间等进行工作的集成电路。在一些场合下，电机控制器需要采集自身输出电压用于转矩比较，输出电压采样结果的准确性直接影响转矩比较的准确性，但输出电压采样通道中有可能出现随机硬件失效，如果不进行随机硬件失效检测，就无法判断输出电压采样结果是否准确。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了电机控制器及其采样信号处理方法，以检测采样电路中是否出现随机硬件失效。一种电机控制器，包括采样电路和微处理器，其中：所述采样电路包含两个电路结构相同的采样单元；两个采样单元的输入端与电机控制器的任意两个线电压输出端一对一连接；所述采样单元为单路输入双路输出，其主干路在预设节点处分为两条支路连接至所述微处理器，同一采样单元中的两条支路的电路结构不同；所述微处理器用于分别针对每一采样单元，计算本采样单元中两条支路的输出信号之间的偏差，并判断这一偏差是否超过第一预设值，如果是，输出故障信号；所述微处理器还用于计算任意两条电路结构相同的支路的输出信号幅值之间的偏差，并判断所述输出信号幅值之间的偏差是否超过第二预设值，如果是，输出故障信号。可选的，所述主干路包括分压电阻网络，以及连接在所述分压电阻网络的输出端的低通滤波器。可选的，同一采样单元中的两条支路为以下四种支路中的任意两种：第一种支路包括：接在所述低通滤波器的输出端的运放模块，以及连接在所述运放模块的输出端的模数转换器，其中，所述运放模块为隔离式运放模块，或者所述模数转换器为隔离式模数转换器；第二种支路包括：接在所述低通滤波器的输出端的隔离式采样调理器，以及连接在所述隔离式采样调理器的输出端的捕获单元；第三种支路包括：接在所述低通滤波器的输出端的隔离式模数转换器，以及连接在本支路中隔离式模数转换器的输出端的串行外设接口SPI驱动器；第四种支路包括：接在所述低通滤波器的输出端的隔离式模数转换器，以及连接在本支路中隔离式模数转换器的输出端的直接内存存取DMA发生器。可选的，所述主干路包括分压电阻网络、连接在所述分压电阻网络的输出端的低通滤波器，以及连接在所述低通滤波器的输出端的隔离式模数转换器。可选的，所述采样单元中的一条支路包括：连接在所述隔离式模数转换器的输出端的串行外设接口SPI驱动器；同一采样单元中的另一条支路包括：连接在所述隔离式模数转换器的输出端的直接内存存取DMA发生器。可选的，所述微处理器在以下三种不同情况下输出的故障信号不同，这三种不同情况分别是：判断得到其中一个采样单元中两条支路的输出信号之间的偏差超过第一预设值、判断得到另一采样单元中两条支路的输出信号之间的偏差超过第一预设值、判断得到任意两条电路结构相同的支路的输出信号幅值之间的偏差超过第二预设值。可选的，当所述采样单元的主干路或两条支路中含有低通滤波器时，所述微处理器还用于将任一采样单元中两个支路的输出信号输入锁相环，计算得到三相电压的相电压频率；根据预先存入的所述低通滤波器的相频特性曲线，确定与所述相电压频率唯一对应的相位滞后信号；根据所述相位滞后信号对任一采样单元中两个支路的输出信号进行相位补偿。一种电机控制器的采样信号处理方法，所述电机控制器中的采样电路包含两个电路结构相同的采样单元；两个采样单元的输入端与电机控制器的任意两个线电压输出端一对一连接；所述采样单元为单路输入双路输出，其主干路在预设节点处分为两条支路连接至所述微处理器，同一采样单元中的两条支路的电路结构不同；所述采样信号处理方法，包括：分别针对每一采样单元，计算本采样单元中两条支路的输出信号之间的偏差，并判断这一偏差是否超过第一预设值，如果是，输出故障信号；计算任意两条电路结构相同的支路的输出信号幅值之间的偏差，并判断所述输出信号幅值之间的偏差是否超过第二预设值，如果是，输出故障信号。可选的，在以下三种不同情况下输出的故障信号不同，这三种不同情况分别是：判断得到其中一个采样单元中两条支路的输出信号之间的偏差超过第一预设值、判断得到另一采样单元中两条支路的输出信号之间的偏差超过第一预设值、判断得到任意两条电路结构相同的支路的输出信号幅值之间的偏差超过第二预设值。可选的，当所述采样单元的主干路或两条支路中含有低通滤波器时，所述采样信号处理方法还包括：将任一采样单元中两个支路的输出信号输入锁相环，计算得到三相电压的相电压频率；根据预先存入的所述低通滤波器的相频特性曲线，确定与所述相电压频率唯一对应的相位滞后信号；根据所述相位滞后信号对任一采样单元中两个支路的输出信号进行相位补偿。从上述的技术方案可以看出，由于每一采样单元中两条支路的输出信号都是由同一原始模拟信号转换成的数字信号，如果这两条支路的输出信号之间存在较大偏差，就说明这两条支路中至少有一条支路上出现了随机硬件失效。又由于电机控制器输出的任意两个线电压幅值是相等的，那么在两条电路结构相同的支路上未检测出随机硬件失效的情况下，如果这两条电路结构相同的支路的输出信号幅值之间存在较大偏差，就说明至少一条主干路上出现了随机硬件失效。从而，本专利技术实现了检测采样电路中是否出现随机硬件失效。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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专利技术的一些实施例，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为本专利技术实施例公开的一种电机控制器局部结构示意图；图2为本专利技术实施例公开的一种采样电路中主干路、支路的结构示意图；图3为本专利技术实施例公开的又一种采样电路中主干路、支路的结构示意图；图4为本专利技术实施例公开的又一种采样电路中主干路、支路的结构示意图；图5为本专利技术实施例公开的一种采样信号处理方法流程图；图6为本专利技术实施例公开的又一种采样信号处理方法流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。参见图1，本专利技术实施例公开了一种电机控制器，包括采样电路100和微处理器200，采样电路100的电路结构以及微处理器200的算法描述如下：1)关于采样电路100的电路结构：采样电路100包含两个电路结构相同的采样单元，两个采样单元的输入端与电机控制器的任意两个线电压输出端一对一连接，采样单元的基本功能是采样得到原始模拟信号并将其转换为微处理器200能够识别的数字信号，例如：电机控制器具有U、V、W三相输出，其中一个采样单元的输入端连接在VW线电压输出端，用于采样得到原始的VW线电压模拟信号，并将其转换为微处理器200能够识别的数字信号；另一个采样单元连接在UV线电压输出端，用于采样得到原始的UV线电压模拟信号，并将其转换为微处理器200能够识别的数字信号。所述采样单元为单路输入双路输出，其主干路在预设节点处分为两条支路连接至微处理器200，同一采样单元中的两条支路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机控制器，其特征在于，包括采样电路和微处理器，其中：所述采样电路包含两个电路结构相同的采样单元；两个采样单元的输入端与电机控制器的任意两个线电压输出端一对一连接；所述采样单元为单路输入双路输出，其主干路在预设节点处分为两条支路连接至所述微处理器，同一采样单元中的两条支路的电路结构不同；所述微处理器用于分别针对每一采样单元，计算本采样单元中两条支路的输出信号之间的偏差，并判断这一偏差是否超过第一预设值，如果是，输出故障信号；所述微处理器还用于计算任意两条电路结构相同的支路的输出信号幅值之间的偏差，并判断所述输出信号幅值之间的偏差是否超过第二预设值，如果是，输出故障信号。

【技术特征摘要】
1.一种电机控制器，其特征在于，包括采样电路和微处理器，其中：所述采样电路包含两个电路结构相同的采样单元；两个采样单元的输入端与电机控制器的任意两个线电压输出端一对一连接；所述采样单元为单路输入双路输出，其主干路在预设节点处分为两条支路连接至所述微处理器，同一采样单元中的两条支路的电路结构不同；所述微处理器用于分别针对每一采样单元，计算本采样单元中两条支路的输出信号之间的偏差，并判断这一偏差是否超过第一预设值，如果是，输出故障信号；所述微处理器还用于计算任意两条电路结构相同的支路的输出信号幅值之间的偏差，并判断所述输出信号幅值之间的偏差是否超过第二预设值，如果是，输出故障信号。2.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述主干路包括分压电阻网络，以及连接在所述分压电阻网络的输出端的低通滤波器。3.根据权利要求2所述的电机控制器，其特征在于，同一采样单元中的两条支路为以下四种支路中的任意两种：第一种支路包括：接在所述低通滤波器的输出端的运放模块，以及连接在所述运放模块的输出端的模数转换器，其中，所述运放模块为隔离式运放模块，或者所述模数转换器为隔离式模数转换器；第二种支路包括：接在所述低通滤波器的输出端的隔离式采样调理器，以及连接在所述隔离式采样调理器的输出端的捕获单元；第三种支路包括：接在所述低通滤波器的输出端的隔离式模数转换器，以及连接在本支路中隔离式模数转换器的输出端的串行外设接口SPI驱动器；第四种支路包括：接在所述低通滤波器的输出端的隔离式模数转换器，以及连接在本支路中隔离式模数转换器的输出端的直接内存存取DMA发生器。4.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述主干路包括分压电阻网络、连接在所述分压电阻网络的输出端的低通滤波器，以及连接在所述低通滤波器的输出端的隔离式模数转换器。5.根据权利要求4所述的电机控制器，其特征在于，所述采样单元中的一条支路包括：连接在所述隔离式模数转换器的输出端的串行外设接口SPI驱动器；同一采样单元中的另一条支路包括：连接在所述隔离式模数转换器的输出端的直接内存存取DMA发生器。6.根据权利要求1-5中任一项所述的电机控制器，其特征在于，所述微处理器在以下三种不同情况下输出的故障...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文杰，杜恩利，于安博，
申请(专利权)人：阳光电源上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31