[发明专利]双DSP冗余惯性平台控制器

说明书

技术领域

本发明属于平台稳定回路控制、随动环随动控制和随动环锁定控制领域。

背景技术

广泛应用于惯性导航系统的惯性平台，也称陀螺稳定平台，是惯性导航中的重要部件。通过在飞行器上建立一个不受飞行器运动影响的参考坐标系的方式，测量飞行器的姿态信息。惯性平台的稳定性，将对整个导航系统产生决定性的影响。

随着计算机技术的发展，高速、高集成度、低成本的微处理器问世并快速商品化，微处理器以其在数据运算和控制能力方面的强大优势，已经广泛应用于航天、航海、军事、工业自动化、交通、能源等各方面。目前，DSP广泛应用于航天领域中的惯性平台中，

在平台稳定回路控制、随动环随动控制和随动环锁定控制的伺服随动电路中起到很大作用。

在惯性平台的伺服控制中，由于各种不可预知的外界干扰或者伺服控制软件系统的缺陷等，都可能造成处理器死机、程序跑飞等问题，一旦惯性导航系统发生这样的事故，就可能造成人员和财力的巨大损失，产生严重的后果。而在传统的控制器中，一旦处理器出现故障，就很难保证导航系统的安全平稳运行。所以在稳定性要求很高的惯性平台中，引入容错技术是十分重要的。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前惯性导航系统的处理器产生故障由于缺少备用控制器导致无法运行的问题，本发明提供一种双DSP冗余惯性平台控制器。

本发明的双DSP冗余惯性平台控制器，所述控制器包括AD转换电路、IO电路、总线模块、功率输出模块、切换模块、判决模块、第一DSP处理器和第二DSP处理器；

AD转换电路的陀螺数字信号输出端同时与第一DSP处理器和第二DSP处理器的陀螺数字信号输入端连接，IO电路的数据输出端通过光耦同时与第一DSP处理器和第二DSP处理器的数据输入端连接，第一DSP处理器的工作状态信号输出端通过McBSP与第二DSP处理器的工作状态信号输入端连接，第一DSP处理器的周期脉冲信号输出端与判决模块的周期脉冲信号输入端连接，第二DSP处理器的第一DSP处理器故障检测信号输出端与判决模块的第一DSP处理器故障检测信号输入端连接，

判决模块的判决信号输出端与切换模块的判决信号输入端连接，第一DSP处理器的PWM信号输入输出端与切换模块的第一PWM信号输入输出端连接，第二DSP处理器的PWM信号输入输出端与切换模块的第二PWM信号输入输出端连接，切换模块的PWM信号输出端与功率输出模块的PWM信号的输入端连接，功率输出模块的PWM信号输出端与总线模块的PWM信号输入端连接，

第一DSP处理器的数据输入输出端和第二DSP处理器的数据输入输出端分别与总线模块的第一数据输入输出端和第二数据输入输出端连接。

所述判决模块包括FPGA模块、检测模块和组合逻辑电路；

FPGA模块，用于通过检测第一DSP处理器的GPIO管脚的脉冲信号，确定第一DSP处理器是否出现故障，并向组合逻辑电路发送第一DSP处理器故障判断信号；

检测模块，用于检测FPGA模块是否出现故障，并向组合逻辑电路发送FPGA模块故障判断信号；

组合逻辑电路，用于根据接收到第一DSP处理器故障判断信号、FPGA模块故障判断信号和第二DSP处理器输出的第一DSP处理器故障检测信号进行判决，输出第一DSP处理器7和第二DSP处理器是否切换的判决信号。

本发明的有益效果在于，使用双DSP处理器进行冗余容错设计，一方面充分利用了DSP处理器在处理数据方面的强大优势，高速有效的对惯性平台进行控制，保证了惯性导航中要求的精度和稳定性；另一方面通过信号检测来判断第一DSP处理器7是否正常工作，若组合逻辑电路判断主机出现故障，则发送命令到切换模块，进而实现处理器出现故障时由第一DSP处理器7切换到第二DSP处理器8，保证惯性导航系统的安全运行。此外判决模块不仅通过FPGA模块对第一DSP处理器7进行检测，还通过第二DSP处理器8对第一DSP处理器7进行检测，同时增加了检测FPGA模块的检测模块，保证了对第一DSP处理器7故障与否的判断结果的可靠性。保障了惯性导航系统的正常稳定运行。

附图说明

图1为具体实施方式一所述的双DSP冗余惯性平台控制器的原理示意图。

图2为具体实施方式一中所述的AD转换电路的原理示意图。

图3为具体实施方式一中所述的IO电路的原理示意图。

图4为具体实施方式二所述的判决模块的原理示意图。

图5为具体实施方式三所述的检测模块的原理示意图。