[发明专利]一种步进电机交叉冗余驱动控制系统

摘要

本发明公开了一种步进电机交叉冗余驱动控制系统。该系统与传统交叉冗余驱动控制系统相同的是，包括交叉冗余切换模块和两路控制通道，每路控制通道均包括依次相连的控制器、驱动器和步进电机。不同的是，交叉冗余切换模块设置在控制器和驱动器之间；交叉冗余切换模块包括三态缓冲器以及作为辅助保护元件的熔断器、电源开关、隔离二极管和若干隔离电阻。由于控制器—驱动器之间的连接为数字信号，对数字信号进行交叉切换，能够保证高可靠性交叉冗余切换。并且，通过添加辅助保护元件能够解决单点故障问题，并保证故障情况下，能够将故障部分隔离出去，避免故障部分干扰其他部分的正常工作，实现双冗余控制电路对双冗余步进电机驱动电路的交叉控制。

主权项

1.一种步进电机交叉冗余驱动控制系统，包括交叉冗余切换模块和两路控制通道，每路控制通道均包括依次相连的控制器、驱动器和步进电机；其特征在于，所述交叉冗余切换模块设置在控制器和驱动器之间；所述交叉冗余切换模块包括四个三态缓冲器(3、4、5、6)、两个熔断器(8、9)、两个电源开关(13、14)、两路单向导通的隔离二极管(7)和若干阻值为10KΩ级别隔离电阻；控制器A的驱动器A有效信号和驱动器B有效信号，分别通过隔离电阻连接第一三态缓冲器(3)和第三三态缓冲器(5)的选通端；控制器A的输出信号，分别通过隔离电阻连接第一三态缓冲器(3)和第三三态缓冲器(5)的输入端；控制器B的驱动器A有效信号和驱动器B有效信号，分别通过隔离电阻连接第二三态缓冲器(4)和第四三态缓冲器(6)的选通端；控制器B的输出信号，分别通过隔离电阻连接第二三态缓冲器(4)和第四三态缓冲器(6)的输入端；第一三态缓冲器(3)和第二三态缓冲器(4)的输出信号作为驱动器A的控制信号；第三三态缓冲器(5)和第四三态缓冲器(6)的输出信号作为驱动器B的控制信号；控制器供电信号分为两路，分别通过一个电源开关(13、14)接入两个控制器的供电端；驱动器和三态缓冲器供电信号分为两路，其中一路通过一个熔断器接入驱动器A、第一三态缓冲器(3)和第二三态缓冲器(4)的供电端，另一路通过另一个熔断器接入驱动器B、第三三态缓冲器(5)和第四三态缓冲器(6)的供电端；驱动器A和驱动器B的反馈信号分别通过隔离二极管单元(7)后连接在一起，然后再分为两路，分别通过隔离电阻接入两个控制器的反馈信号端。