[发明专利]一种支持在线更换的冗余伺服控制系统及方法

说明书

本发明涉及一种支持在线更换的冗余伺服控制系统及方法，包括：分别与多个采集通道连接的主用模块和备用模块；备用模块，接收反馈信号并获取备用模块的处理结果，获取备用模块中每一MCU的状态和备用模块对应的硬件的状态并传输主用模块；主用模块，接收反馈信号获取主用模块的处理结果，将主用模块的处理结果传输至伺服阀；获取主用模块中的每一MCU的状态和主用模块对应的硬件的状态，基于主用模块中的每一MCU的状态按照表决逻辑架构，确定出主用模块中的主用MCU；主用MCU根据主用模块中MCU的状态和主用模块对应的硬件状态以及备用模块对应的硬件状态，按照切换逻辑控制主用模块与伺服阀的断开以及控制备用模块与伺服阀的连接。

技术领域

本发明涉及工业数字电液伺服控制技术领域，尤其涉及一种支持在线更换的冗余伺服控制系统及方法。

背景技术

工业应用中，数字电液控制系统主要由伺服控制系统进行闭环控制。油动机行程经LVDT位移传感器测出，经采集通道反馈至伺服模块，经PID算法调节并伺服信号放大后，送至电液伺服阀，进而控制油动机阀位行程，达到整个回路闭环控制的目的。

然而，现有的伺服控制模块与采集通道是在同一个伺服设备中的，两伺服设备间通讯所有采集数据与状态信息，当任一设备故障时，只能采集单一通道的数据，且不能保证伺服输出扰动极小。

其中，公告号为CN111963748 A的中国专利，公开了“带冗余功能的双卡双控伺服控制系统及其控制方法”。该方法使用两个伺服阀进行冗余设计，两个伺服模块同时控制存在闭环稳定性问题，且发生故障时关断伺服电流会存在较大扰动。

目前还没有一种伺服模块与采集通道均冗余，且冗余切换时扰动极小的方案。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种支持在线更换的冗余伺服控制系统及方法，其解决了发生故障时伺服输出扰动较大的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明实施例提供一种支持在线更换的冗余伺服控制系统，包括：

分别与多个采集通道连接的主用模块和备用模块；

所述主用模块包括：多个相互通讯连接的MCU、多路伺服输出第一电路；

所述备用模块包括：多个相互通讯连接的MCU、多路输出回路；

其中，所述主用模块和备用模块中的每一MCU对应一个地址数；

备用模块，用于接收与备用模块连接的采集通道所采集的LVDT反馈信号并进行处理获取备用模块的处理结果，以及获取备用模块中每一MCU的状态和备用模块对应的硬件的状态并传输至主用模块；

所述MCU的状态为与预先设定的多个等级故障中任一等级故障所对应的状态；

主用模块，用于接收与主用模块连接的采集通道所采集的LVDT反馈信号并进行处理获取主用模块的处理结果，并将所述主用模块的处理结果传输至与主用模块连接的伺服阀；以及获取主用模块中的每一MCU的状态和主用模块对应的硬件的状态，进一步基于主用模块中的每一MCU的状态按照预先设定的表决逻辑架构，确定出主用模块中的主用MCU；所述主用MCU根据主用模块中的每一MCU的状态和主用模块对应的硬件状态以及备用模块对应的硬件状态，按照预先设定的切换逻辑，控制主用模块与伺服阀的断开以及控制备用模块与伺服阀的连接并将所述备用模块作为新的主用模块。

优选的，

所述备用模块对应的硬件的状态包括：与备用模块连接的采集通道的状态、多路输出回路的状态；