[发明专利]一种异构电机控制装置及方法

说明书

本发明公开了一种异构电机控制装置和方法。该装置包括：第一FPGA控制系统、第二MCU控制系统及电机驱动单元；第一FPGA控制系统包括主控单元，主控单元用于在转速控制模式使能时，根据转速指令信号、三相电流信号、母线电压信号及位置信号输出脉冲信号至电机驱动单元以驱动电机以转速控制状态工作；还用于在转矩控制模式使能时，根据转矩指令信号、三相电流信号、母线电压信号及位置信号输出脉冲信号至电机驱动单元以驱动电机以转矩控制状态工作；还用于将三相电流信号、母线电压信号及位置信号反馈至第二MCU控制系统；第二MCU控制系统包括诊断单元，诊断单元用于接收并根据电流信号、母线电压信号及位置信号进行故障诊断。本方案实现了电机转矩稳定输出。

技术领域

本发明实施例涉及电机控制技术，尤其涉及一种异构电机控制装置及方法。

背景技术

DSP/MCU与CPLD/FPGA属于两种不同架构类型的芯片，都可以作为电机的控制装置，基于CPLD/FPGA的特殊制程，其一般要比DSP/MCU具有更快的处理运算速度。目前电机的控制装置大部分都是用一种架构的芯片(DSP/MCU)来实现，一定程度受限于DSP/MCU的运算速度，无法满足更高转速的电机控制应用，而且一定工况下会影响电机转矩的平稳输出。

发明内容

本发明提供一种异构电机控制装置及方法，利用第一FPGA控制系统快速运算的特点实现了电流闭环控制及PWM调制，利用第二MCU控制系统完成信号的故障诊断，如此可以更快速完成电机的复杂控制，不仅满足更高转速的电机控制应用，而且可以实现输出更加平稳丝滑的电机转矩输出。

第一方面，本发明实施例提供了一种异构电机控制装置，该装置包括：第一FPGA控制系统、第二MCU控制系统及电机驱动单元；

所述第一FPGA控制系统包括主控单元，所述主控单元用于在转速控制模式使能时，根据转速指令信号、三相电流信号、母线电压信号及位置信号输出脉冲信号至所述电机驱动单元以驱动电机以转速控制状态工作；

还用于在转矩控制模式使能时，根据转矩指令信号、所述三相电流信号、所述母线电压信号及所述位置信号输出脉冲信号至所述电机驱动单元以驱动电机以转矩控制状态工作；

还用于将所述三相电流信号、所述母线电压信号及所述位置信号反馈至所述第二MCU控制系统；

所述第二MCU控制系统包括诊断单元，所述诊断单元用于接收并根据所述三相电流信号、所述母线电压信号及所述位置信号进行故障诊断。

可选的，所述第一FPGA控制系统还包括检测单元；所述检测单元，用于检测所述电机驱动单元的温度及状态；并将所述电机驱动的温度及状态发送至所述诊断单元；

所述诊断单元，还用于根据所述电机驱动单元的温度及状态进行故障诊断。

可选的，所述主控单元还用于反馈驱动电机的控制状态；

所述第二MCU控制系统还包括通讯单元；所述通讯单元，用于接收并将所述驱动电机的控制状态反馈至外部控制器；其中，所述驱动电机的控制状态包括：驱动电机转速控制状态、驱动电机转矩控制状态、驱动电机待机状态及驱动电机控制故障状态。

可选的，所述第二MCU控制系统还包括应急处理单元；所述应急处理单元与所述外部控制器电连接，用于当接收到所述外部控制器的应急指令时，输出应急处理信号至所述电机驱动单元以使所述电机驱动单元断开。

可选的，所述主控单元，还用于接收所述诊断单元的故障状态，并根据所述诊断单元的故障状态调整输出所述脉冲信号。

第二方面，本发明实施例提供了一种异构电机控制方法，该方法应用于上述第一方面所述的异构电机控制装置，所述异构电机控制方法包括：