电机控制系统中微处理器的易失性存储模块故障检测方法技术方案

本发明专利技术属于电机驱动控制技术领域，提供了一种电机控制系统中微处理器的易失性存储模块故障检测方法及系统。该方法及系统是在一次PWM中断的时间内将待测存储单元的存储内容进行备份后，利用存储器测试算法对待测存储单元进行直流短路故障检测，以判断易失性存储模块是否失效，实现了在一定PWM中断频率下、对易失性存储模块的周期性故障检测，从而能及时发现易失性存储模块的故障情况并对电机采取保护，提高了电机控制系统运行的可靠性。再有，在故障检测开始后，首先对待测存储单元的存储内容进行备份，并在故障检测完成后，将备份内容恢复到待测存储单元，从而不会造成对易失性存储模块的影响，检测过程安全而可靠。

【技术实现步骤摘要】
电机控制系统中微处理器的易失性存储模块故障检测方法
本专利技术属于电机驱动控制
，尤其涉及一种电机控制系统中微处理器的易失性存储模块故障检测方法。
技术介绍
随着技术电子技术的进步，在机电领域，普遍采用微电子控制技术实现对电机的控制及驱动。图1三相电机控制系统为例，示出了现有采用磁场导向控制（FieldOrientedControl，FOC）技术的电机控制系统的结构原理。具体来说，现有的电机控制系统包括用于将直流输入转换成三相交流输出的三相逆变器、以及用于输出PWM信号以驱动三相逆变器工作的微处理器。其中，位置和速度估算模块估算电机的转速ω；速度PI调节模块根据位置和速度估算模块得到的偏差输出T轴参考分量Isq_req；ADC采样模块从三相逆变器的输出采样得到三相定子线圈电流，并经A./D转换和坐标变换后，得到旋转坐标系中的直流分量Isd和Isq；将T轴参考分量Isq_req和M轴参考分量Isd_req分别与直流分量Isq和Isd进行比较，得到的偏差分别经相应的转矩电流PI调节模块和励磁电流PI调节模块的调节，得到旋转坐标系的相电压分量Uq和Ud，之后再通过坐标变换，得到α-β直角坐标系的定子相电压矢量的分量Uα和Uβ；脉宽调制模块根据两个分量Uα和Uβ计算实际输出的PWM信号的占空比，生成并输出具有相应占空比的PWM信号，同时，ADC采样模块根据脉宽调制模块的输出，在PWM信号的下一周期进行ADC采样。在微处理器中，易失性存储模块用于作为与系统运行相关的数据的存储介质、以及应用服务程序运行过程中临时变量的存储介质。在电机控制系统的实际工作过程中，易失性存储模块会出现微电子故障，例如出现直流短路故障，造成易失性存储模块失效。而现有技术并未提供易失性存储模块的故障检测方法，无法及时发现易失性存储模块的故障情况并进行保护，使得电机控制系统的运行存在隐患，可靠性差，甚至造成电机的损毁。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种电机控制系统中微处理器的易失性存储模块故障检测方法，旨在解决电机控制系统运行可靠性差的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种电机控制系统中微处理器的易失性存储模块故障检测方法，所述方法包括以下步骤：在本次PWM中断的时间内，对待测易失性存储模块中至少一个连续的待测存储单元的存储内容进行备份；在所述本次PWM中断的时间内，利用存储器测试算法对所述待测存储单元的直流短路故障进行检测；在所述本次PWM中断的时间内，若检测完成，则将备份的所述存储内容恢复到相应的所述待测存储单元中。本专利技术实施例的另一目的在于提供一种电机控制系统中微处理器的易失性存储模块故障检测系统，所述系统包括：备份模块，用于在本次PWM中断的时间内，对待测易失性存储模块中至少一个连续的待测存储单元的存储内容进行备份；故障检测模块，用于在所述本次PWM中断的时间内，在所述备份模块执行完毕后，利用存储器测试算法对所述待测存储单元的直流短路故障进行检测；备份恢复模块，用于当所述故障检测模块检测完成后，将所述备份模块备份的所述存储内容恢复到相应的所述待测存储单元中。本专利技术实施例的另一目的在于提供一种电机控制系统的微处理器，包括易失性存储模块，所述微处理器还包括连接所述易失性存储模块的故障检测系统，所述故障检测系统是如上所述的电机控制系统中微处理器的易失性存储模块故障检测系统。本专利技术提供的电机控制系统中微处理器的易失性存储模块故障检测方法及系统是在一次PWM中断的时间内将待测存储单元的存储内容进行备份后，利用存储器测试算法对待测存储单元进行直流短路故障检测，以判断易失性存储模块是否失效，实现了在一定PWM中断频率下、对易失性存储模块的周期性故障检测，从而能及时发现易失性存储模块的故障情况并对电机采取保护，提高了电机控制系统运行的可靠性。再有，由于存储器测试算法为破坏性测试，会将待测存储单元中原本的存储内容覆盖掉，因此，在故障检测开始后，首先对待测存储单元的存储内容进行备份，并在故障检测完成后，将备份内容恢复到待测存储单元，从而不会造成对易失性存储模块的影响，检测过程安全而可靠。附图说明图1是现有技术提供的三相电机控制系统的结构原理图；图2是本专利技术实施例一提供的电机控制系统中微处理器的易失性存储模块故障检测方法的流程图；图3是本专利技术实施例一的对存储内容进行备份的详细流程图；图4是本专利技术实施例一的对待测存储单元的直流短路故障进行检测的详细流程图；图5是本专利技术实施例二提供的电机控制系统中微处理器的易失性存储模块故障检测方法的流程图；图6是本专利技术实施例三提供的电机控制系统中微处理器的易失性存储模块故障检测系统的结构图；图7是图6中备份模块的结构图；图8是图6中故障检测模块的结构图；图9是本专利技术实施例四提供的电机控制系统中微处理器的易失性存储模块故障检测系统的结构图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。针对现有技术存在的问题，本专利技术提出了一种电机控制系统中微处理器的易失性存储模块故障检测方法及系统。该方法及系统是在一次PWM中断的时间内将待测存储单元的存储内容进行备份后，利用存储器测试算法对待测存储单元进行直流短路故障检测，以判断易失性存储模块是否失效。以下将结合实施例详细说明本专利技术的实现方式：实施例一本专利技术实施例一提出了一种电机控制系统中微处理器的易失性存储模块故障检测方法，如图2所示，包括：步骤S1：在本次PWM中断的时间内，对待测易失性存储模块中至少一个连续的待测存储单元的存储内容进行备份。本专利技术实施例一中，微处理器中需要进行故障检测的易失性存储模块至少包括动态随机存取存储器（DynamicRandomAccessMemory，DRAM）、以及RAM中用于存放系统启动信息的存储模块（即BOOTRSVD存储模块）、堆栈存储模块、以及用于存储中断服务程序的地址的PIE中断存储模块；其中的每一存储模块均包括若干存储单元。本专利技术实施例一中，微处理器每产生一个周期的PWM信号波形触发一次PWM中断，PWM中断的时间是指PWM信号的一个周期时长（即PWM信号的频率的倒数）。进一步地，如图3所示，步骤S1可包括以下步骤：S11：在本次PWM中断的时间内，设置待测易失性存储模块中待测存储单元的内存地址范围。S12：关闭微处理器的全局中断，以启动对待测存储单元的故障检测。本专利技术实施例一中，关闭全局中断即是说，在待测存储单元的故障检测过程中，不响应其它任何中断，以保证待测存储单元的故障检测过程不被可能的中断打断。S13：根据设置的内存地址范围跳转到相应的待测存储单元。S14：判断待测存储单元的内存地址是否在规定范围内，是则执行步骤S15，否则执行步骤S19。本专利技术实施例一中，规定范围是指预先设定的、用于存储与系统运行相关的数据而非应用服务程序运行过程中临时变量的地址范围。例如，对于RAM，若在起始地址为65535的存储空间开始存储应用服务程序运行过程中临时变量，则规定范围是地址小于65535。S15：保存待测存储单元的长度和待测存储单元的起始地址。S16：读取预先设定的备份存储空间的首地址和末地址。其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机控制系统中微处理器的易失性存储模块故障检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：在本次PWM中断的时间内，对待测易失性存储模块中至少一个连续的待测存储单元的存储内容进行备份；在所述本次PWM中断的时间内，利用存储器测试算法对所述待测存储单元的直流短路故障进行检测；在所述本次PWM中断的时间内，若检测完成，则将备份的所述存储内容恢复到相应的所述待测存储单元中。

【技术特征摘要】
1.一种电机控制系统中微处理器的易失性存储模块故障检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：在本次PWM中断的时间内，对待测易失性存储模块中至少一个连续的待测存储单元的存储内容进行备份；在所述本次PWM中断的时间内，利用存储器测试算法对所述待测存储单元的直流短路故障进行检测；在所述本次PWM中断的时间内，若检测完成，则将备份的所述存储内容恢复到相应的所述待测存储单元中。2.如权利要求1所述的电机控制系统中微处理器的易失性存储模块故障检测方法，其特征在于，所述在本次PWM中断的时间内，对待测易失性存储模块中至少一个连续的待测存储单元的存储内容进行备份的步骤包括以下步骤：在本次PWM中断的时间内，设置所述待测易失性存储模块中待测存储单元的内存地址范围；关闭微处理器的全局中断，以启动对所述待测存储单元的故障检测；根据设置的所述内存地址范围跳转到相应的所述待测存储单元；判断所述待测存储单元的内存地址是否在规定范围内；若判断所述待测存储单元的内存地址在所述规定范围内，则保存所述待测存储单元的长度和所述待测存储单元的起始地址；读取预先设定的备份存储空间的首地址和末地址；判断所述备份存储空间是否属于随机存储器；若判断所述备份存储空间属于随机存储器，则根据所述待测存储单元的长度和起始地址，将所述待测存储单元的存储内容备份到所述备份存储空间。3.如权利要求1所述的电机控制系统中微处理器的易失性存储模块故障检测方法，其特征在于，所述在所述本次PWM中断的时间内，利用存储器测试算法对所述待测存储单元的直流短路故障进行检测的步骤包括以下步骤：在所述本次PWM中断的时间内，向所述待测存储单元写入全0数据；读取所述待测存储单元的存储内容；判断存储内容是否为全0；若判断存储内容为全0，则向所述待测存储单元写入全1数据；读取所述待测存储单元的存储内容；判断存储内容是否为全1；若判断存储内容为全1，则所述待测存储单元的故障检测通过。4.如权利要求1所述的电机控制系统中微处理器的易失性存储模块故障检测方法，其特征在于，在所述在本次PWM中断的时间内，对待测易失性存储模块中至少一个连续的待测存储单元的存储内容进行备份的步骤之前，所述方法还包括以下步骤：触发本次PWM中断，并根据所述本次PWM中断，利用ADC采样模块在上次PWM中断的时间内采集的电机定子线圈电流，计算所述ADC采样模块在下次PWM中断的时间内的采样时刻；所述在所述本次PWM中断的时间内，若检测完成，则将备份的所述存储内容恢复到相应的所述待测存储单元中的步骤之后，所述方法还包括以下步骤：在所述本次PWM中断的时间内，打开所述微处理器的全局中断，在所述上次PWM中断的时间内计算得到的采样时刻到达时，触发ADC中断，以使得所述ADC采样模块对所述电机定子线圈电流进行正常采集和转换。5.如权利要求4所述的电机控制系统中微处理器的易失性存储模块故障检测方法，其特征在于，所述PWM中断的频率为8KHz，所述ADC采样模块对所述电机定子线圈电流的采样时刻发生在所述本次PWM中断的最后四分之一周期内，所述PWM中断的时间内对两个所述待测存储单元进行故障检测，且所述故障检测的时间为11μs。6.一种电机控制系统中微处理器的易失性存储模块故障检测系统，其特征在于，所述系统包括：备份模块，用于在本次PWM中断...

【专利技术属性】
技术研发人员：张倩，金万兵，柯文静，
申请(专利权)人：广东威灵电机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44