電機控制系統(tǒng)中微處理器的adc采樣故障檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于電機驅(qū)動控制【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測方法。該方法是在一次PWM中斷的時間內(nèi)通過ADC采樣模塊采集獲取微處理器中的內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓，通過將內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓分別與微處理器本身的預設(shè)值比較，來判斷ADC采樣是否失效，實現(xiàn)了在一定PWM中斷頻率下、對adc采樣故障的周期性檢測，從而能及時發(fā)現(xiàn)ADC采樣模塊的故障情況并對電機采取保護，提高了電機控制系統(tǒng)運行的可靠性。再有，由于是采用優(yōu)先級僅次于ADC采樣中斷的PWM中斷作為主中斷，可避免PWM中斷的時間內(nèi)、故障檢測程序被可能的其它中斷干擾而造成檢測失效。
【專利說明】電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電機驅(qū)動控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著技術(shù)電子技術(shù)的進步，在機電領(lǐng)域，普遍采用微電子控制技術(shù)實現(xiàn)對電機的控制及驅(qū)動。圖1以三相控制系統(tǒng)為例，示出了現(xiàn)有采用磁場導向控制(Field OrientedControl, FOC)技術(shù)的電機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理。 [0003]具體來說，現(xiàn)有的電機控制系統(tǒng)包括用于將直流輸入轉(zhuǎn)換成三相交流輸出的三相逆變器、以及用于輸出PWM信號以驅(qū)動三相逆變器工作的微處理器。其中的微處理器采用FOC算法，通過坐標變換的方式，F(xiàn)OC算法的基本思想是:將交流電機的定子線圈電流分解成用來產(chǎn)生磁場的勵磁電流分量和用來產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩電流分量，分別進行控制，當控制勵磁電流使得轉(zhuǎn)子磁通保持恒定時，電機的轉(zhuǎn)矩將正比于轉(zhuǎn)矩電流，將交流電機模擬成直流電機，從而獲得與直流電機一樣良好的動態(tài)調(diào)速特性。具體來說，結(jié)合圖1所示，位置和速度估算模塊估算電機的轉(zhuǎn)速ω，轉(zhuǎn)速ω與給定轉(zhuǎn)速ωΜ?進行比較，得到偏差送入速度PI調(diào)節(jié)模塊；速度PI調(diào)節(jié)模塊輸出T軸參考分量IS(LM1 ；ADC采樣模塊從三相逆變器的輸出采樣得到三相定子線圈電流，并將三相定子線圈電流分別轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量經(jīng)克拉克變換模塊和派克變換模塊轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)坐標系中的直流分量Isd和Isq ;M軸參考分量Isdjeq為0，將T軸參考分量Isq rai和M軸參考分量Isd _分別與直流分量Isq和Isd進行比較，得到的偏差分別經(jīng)相應的轉(zhuǎn)矩電流PI調(diào)節(jié)模塊和勵磁電流PI調(diào)節(jié)模塊的調(diào)節(jié)，得到旋轉(zhuǎn)坐標系的相電壓分量Ut^P Ud，之后再通過逆派克變換模塊的變換，得到α-β直角坐標系的定子相電壓矢量的分量Ua和化；脈寬調(diào)制模塊根據(jù)兩個分量Ua和化計算實際輸出的PWM信號的占空比，生成并輸出具有相應占空比的PWM信號，同時，ADC采樣模塊根據(jù)脈寬調(diào)制模塊的輸出，在PWM信號的下一周期進行ADC采樣。
[0004]圖2示出了其中ADC采樣模塊的一種現(xiàn)有結(jié)構(gòu)原理。該ADC采樣模塊采用兩個具有八通道的數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)采樣通道的切換，采樣得到的模擬量經(jīng)與數(shù)據(jù)選擇器對應的采樣保持模塊后，進入模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊進行模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換結(jié)束后存入相應的結(jié)果寄存器中。觸發(fā)器模塊用于在軟件控制下觸發(fā)模/數(shù)轉(zhuǎn)換發(fā)生邏輯模塊，以控制前端相應的數(shù)據(jù)選擇器動作以選擇采樣通道、控制模/數(shù)轉(zhuǎn)換器執(zhí)行工作、并控制后端相應的數(shù)據(jù)選擇器動作以將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量存儲到相應的結(jié)果寄存器中。此外，模/數(shù)轉(zhuǎn)換中斷邏輯模塊用于在轉(zhuǎn)換結(jié)束后，根據(jù)模/數(shù)轉(zhuǎn)換發(fā)生邏輯模塊的輸出，輸出ADCINT中斷給其它中斷服務(wù)程序。
[0005]電機控制系統(tǒng)在實際工作過程中，ADC采樣模塊會出現(xiàn)微電子故障，例如出現(xiàn)線路的開路或短路等故障，造成ADC采樣模塊失效。而現(xiàn)有技術(shù)并未提供ADC采樣的故障檢測方法，無法及時發(fā)現(xiàn)ADC采樣模塊出現(xiàn)的故障情況，使得現(xiàn)有電機控制系統(tǒng)的運行存在隱患，可靠性差，甚至造成電機的損毀。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實施例的目的在于提供一種電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC米樣故障檢測方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)無法及時發(fā)現(xiàn)電機控制系統(tǒng)的ADC采樣模塊出現(xiàn)的故障情況，使得電機控制系統(tǒng)運行可靠性差的問題。
[0007]本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC米樣故障檢測方法，所述方法包括以下步驟:
[0008]在本次PWM中斷的時間內(nèi)，通過ADC采樣模塊獲取電機控制系統(tǒng)中微處理器的內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓；
[0009]在所述本次PWM中斷的時間內(nèi)，計算所述內(nèi)部實際溫度相對微處理器本身的預設(shè)溫度值的第一偏差、以及所述內(nèi)部實際參考電壓相對微處理器本身的預設(shè)電壓值的第二偏差;
[0010]在所述本次PWM中斷的時間內(nèi)，若所述第一偏差和/或所述第二偏差超出偏差允許范圍，則判斷所述ADC采樣模塊失效。
[0011]本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC米樣故障檢測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0012]獲取模塊，用于在本次PWM中斷的時間內(nèi)，通過ADC采樣模塊獲取電機控制系統(tǒng)中微處理器的內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓；
[0013]第一計算模塊，用于在所述本次PWM中斷的時間內(nèi)，計算所述獲取模塊獲取的所述內(nèi)部實際溫度相對微處理器本身的預設(shè)溫度值的第一偏差、以及所述獲取模塊獲取的所述內(nèi)部實際參考電壓相對微處理器本身的預設(shè)電壓值的第二偏差；
[0014]判斷模塊，用于在所述本次PWM中斷的時間內(nèi)，若所述第一計算模塊計算得到的所述第一偏差和/或第二偏差超出偏差允許范圍，則判斷所述ADC采樣模塊失效。
[0015]本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種電機控制系統(tǒng)的微處理器，包括ADC米樣模塊，所述微處理器還包括連接所述ADC采樣模塊的故障檢測系統(tǒng)，所述故障檢測系統(tǒng)是如上所述的電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測系統(tǒng)。
[0016]本發(fā)明提出的電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測方法及系統(tǒng)是在一次PWM中斷的時間內(nèi)通過ADC采樣模塊采集獲取電機控制系統(tǒng)中微處理器的內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓，通過將內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓分別與微處理器本身的預設(shè)值比較，來判斷ADC采樣是否失效，實現(xiàn)了在一定PWM中斷頻率下、對adc采樣故障的周期性檢測，從而能及時發(fā)現(xiàn)ADC采樣模塊的故障情況并對電機采取保護，提高了電機控制系統(tǒng)運行的可靠性。再有，由于是采用優(yōu)先級僅次于ADC采樣中斷的PWM中斷作為主中斷，可避免PWM中斷的時間內(nèi)、故障檢測程序被可能的其它中斷干擾而造成檢測失效。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的電機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0018]圖2是圖1中ADC采樣模塊的一種結(jié)構(gòu)原理圖；
[0019]圖3是本發(fā)明實施例一提供的電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測方法的流程圖；[0020]圖4是本發(fā)明實施例一的獲取內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓的詳細流程圖；
[0021]圖5是本發(fā)明實施例二提供的電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測方法的流程圖；
[0022]圖6是本發(fā)明實施例三提供的電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖7是圖6中獲取模塊的結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖8是本發(fā)明實施例四提供的電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0026]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出了一種電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測方法及系統(tǒng)。該方法及系統(tǒng)是在一次PWM中斷的時間內(nèi)通過ADC采樣模塊采集獲取電機控制系統(tǒng)中微處理器的內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓，通過將內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓分別與微處理器本身的預設(shè)值比較，來判斷ADC采樣是否失效。以下將結(jié)合實施例詳細說明本發(fā)明的實現(xiàn)方式:
[0027]實施例一
[0028]本發(fā)明實施例一提出了一種電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC米樣故障檢測方法，如圖3所示,包括:
[0029]步驟S1:在本次PWM中斷的時間內(nèi)，通過ADC采樣模塊獲取電機控制系統(tǒng)中微處理器的內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓。
[0030]本發(fā)明實施例一中，微處理器每產(chǎn)生一個周期的PWM信號波形觸發(fā)一次PWM中斷，PWM中斷的時間是指PWM信號的一個周期時長(即PWM信號的頻率的倒數(shù))。由于PWM中斷的優(yōu)先級僅次于ADC中斷，因此，以PWM中斷作為主中斷，并在PWM中斷的時間內(nèi)執(zhí)行ADC采樣的故障檢測，可保證檢測過程不受其它應用服務(wù)程序的干擾。
[0031]進一步地，如圖4所示，步驟SI可包括以下步驟:
[0032]Sll:在本次PWM中斷的時間內(nèi)，關(guān)閉電機控制系統(tǒng)中微處理器的全局中斷，以啟動ADC采樣模塊的故障檢測。
[0033]本發(fā)明實施例一中，關(guān)閉全局中斷即是說，在ADC采樣模塊的故障檢測過程中，不響應其它任何中斷，以保證ADC檢測過程不被可能的中斷打斷。
[0034]S12:切換ADC采樣模塊中的特定采樣引腳以連接微處理器中的內(nèi)部溫度傳感器和內(nèi)部參考電壓。
[0035]由于在實際中，部分型號的微處理器中，ADC采樣模塊的特定采樣引腳會通過內(nèi)部的切換開關(guān)同時連接微處理器中的內(nèi)部溫度傳感器和內(nèi)部參考電壓。例如，對于TMS320F28X系列的微處理器，如圖2所示的ADC采樣模塊的ADCINA5引腳通過內(nèi)部的第一切換開關(guān)同時連接數(shù)據(jù)選擇器和內(nèi)部溫度傳感器，ADCINB5引腳通過內(nèi)部的第二切換開關(guān)同時連接數(shù)據(jù)選擇器和內(nèi)部參考電壓。這樣，在步驟S12中，可通過切換第一開關(guān)，使得ADCINA5引腳從連接數(shù)據(jù)選擇器的狀態(tài)切換至連接內(nèi)部溫度傳感器的狀態(tài)，并通過切換第二開關(guān)，使得ADCINB5引腳從連接數(shù)據(jù)選擇器的狀態(tài)切換至連接內(nèi)部參考電壓的狀態(tài)。
[0036]當然，若微處理器中ADC采樣模塊沒有設(shè)計可連接內(nèi)部溫度傳感器和內(nèi)部參考電壓的引腳，則在應用過程中，可通過在微處理器外增加第一切換開關(guān)和第二切換開關(guān)的形式，使得ADC采樣模塊具有相同的功能，在此不贅述。
[0037]S13:打開ADC采樣模塊輸出的ADC中斷，即ADCINT中斷。
[0038]S14:控制ADC采樣模塊采集內(nèi)部溫度傳感器的數(shù)據(jù)、以及內(nèi)部實際參考電壓，并進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換處理。
[0039]S15:在打開ADC中斷后，延時預設(shè)一段時間以保證ADC采樣模塊轉(zhuǎn)換完成，并獲取內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓。
[0040]例如，若預設(shè)一段時間為10 μ S，則在打開ADC中斷后，延時10 μ s來等待ADC采樣模塊進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換處理，之后獲取內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓。
[0041]S16:清零ADC轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷標志，并禁止ADC中斷。
[0042]步驟S2:在本次PWM中斷的時間內(nèi)，計算內(nèi)部實際溫度相對微處理器本身的預設(shè)溫度值的第一偏差、以及內(nèi)部實際參考電壓相對微處理器本身的預設(shè)電壓值的第二偏差。
[0043]步驟S3:在本次PWM中斷的時間內(nèi)，若第一偏差和/或第二偏差超出偏差允許范圍，則判斷ADC采樣模塊失效；若第一偏差和第二偏差均未超出偏差允許范圍，則判斷ADC采樣模塊通過故障檢測。其中，ADC采樣模塊失效模式可為ADC采樣模塊開路或短路。之后，可通過對相關(guān)寄存器的設(shè)置，恢復電機控制系統(tǒng)中ADC采樣模塊的初始化設(shè)置。
[0044]另外，在步驟Sll之前或之后，還可包括以下步驟:設(shè)置預設(shè)一段時間、預設(shè)溫度值、預設(shè)電壓值、偏差允許范圍以及ADC采樣的允許偏差范圍值。其中，ADC采樣的允許偏差范圍值是指，在ADC采樣模塊采樣過程中，在該允許偏差范圍值內(nèi)的采樣數(shù)據(jù)均為可接受數(shù)據(jù)。
[0045]本發(fā)明實施例一提供的電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測方法是在一次PWM中斷的時間內(nèi)通過ADC采樣模塊采集獲取電機控制系統(tǒng)中微處理器的內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓，通過將內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓分別與微處理器本身的預設(shè)值比較，來判斷ADC采樣是否失效，實現(xiàn)了在一定PWM中斷頻率下、對adc采樣故障的周期性檢測，從而能及時發(fā)現(xiàn)ADC采樣模塊的故障情況并對電機采取保護，提高了電機控制系統(tǒng)運行的可靠性。再有，由于是采用優(yōu)先級僅次于ADC采樣中斷的PWM中斷作為主中斷，可避免PWM中斷的時間內(nèi)、故障檢測程序被可能的其它中斷干擾而造成檢測失效。
[0046]實施例二
[0047]本發(fā)明實施例二提出了一種電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測方法，如圖5所示。與實施例一不同，實施例二中,在步驟SI之前還包括:
[0048]步驟S4:觸發(fā)本次P麗中斷，并根據(jù)本次PWM中斷，利用ADC采樣模塊在上次PWM中斷的時間內(nèi)采集的電機定子線圈電流，計算ADC采樣模塊在下次PWM中斷的時間內(nèi)的采樣時刻，即根據(jù)本次PWM中斷首先執(zhí)行算法程序，例如執(zhí)行FOC算法。
[0049]同時與實施例一不同，實施例二中，在步驟S3之后還包括:
[0050]步驟S5:在本次PWM中斷的時間內(nèi)，打開微處理器的全局中斷，在上次PWM中斷的時間內(nèi)計算得到的采樣時刻到達時，觸發(fā)ADC中斷，以使得ADC采樣模塊對電機定子線圈電流進行正常采集和轉(zhuǎn)換。
[0051]本發(fā)明實施例二中，ADC采樣模塊對電機定子線圈電流的采樣時刻發(fā)生在本次PWM中斷的最后四分之一周期內(nèi)。
[0052]與實施例一不同，本發(fā)明實施例二提供的電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC米樣故障檢測方法在一次PWM中斷開始后，首先執(zhí)行算法程序，之后執(zhí)行如上實施例一所述的ADC采樣故障檢測，之后在打開全局中斷后ADC采樣模塊執(zhí)行對電機定子線圈電流的采樣和轉(zhuǎn)換，從而不影響電機的正常運行。此時，要保證算法程序的執(zhí)行時間與ADC采樣模塊的電流采樣之間的時間間隔大于ADC采樣故障檢測的時間。例如，當PWM中斷的頻率為8KHz時，ADC采樣故障檢測的時間可為12 μ S。
[0053]實施例三
[0054]本發(fā)明實施例三提出了一種電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測系統(tǒng)，如圖6所示，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實施例三相關(guān)的部分。
[0055]詳細而言，本發(fā)明實施例三提供的電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測系統(tǒng)包括:獲取模塊1，用于在本次PWM中斷的時間內(nèi)，通過ADC采樣模塊獲取電機控制系統(tǒng)中微處理器的內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓；第一計算模塊2，用于在本次PWM中斷的時間內(nèi)，計算獲取模塊I獲取的內(nèi)部實際溫度相對微處理器本身的預設(shè)溫度值的第一偏差、以及獲取模塊I獲取的內(nèi)部實際參考電壓相對微處理器本身的預設(shè)電壓值的第二偏差；判斷模塊3，用于在本次PWM中斷的時間內(nèi)，若第一計算模塊2計算得到的第一偏差和/或第二偏差超出偏差允許范圍，則判斷ADC采樣模塊失效，若第一偏差和第二偏差均未超出偏差允許范圍，則判斷ADC采樣模塊通過故障檢測，之后，可通過對相關(guān)寄存器的設(shè)置，恢復電機控制系統(tǒng)中ADC采樣模塊的初始化設(shè)置。其中，ADC采樣模塊失效模式可為ADC采樣模塊開路或短路。
[0056]另外，本發(fā)明實施例三提供的電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測系統(tǒng)還可包括:設(shè)置模塊(圖中未示出)，用于設(shè)置預設(shè)一段時間、預設(shè)溫度值、預設(shè)電壓值、偏差允許范圍以及ADC采樣的允許偏差范圍值。
[0057]進一步地，如圖7所示，獲取模塊I可包括:第一中斷設(shè)置子模塊11，用于在本次PWM中斷的時間內(nèi)，關(guān)閉電機控制系統(tǒng)中微處理器內(nèi)的全局中斷，以啟動ADC采樣模塊的故障檢測；切換控制子模塊12，用于在第一中斷設(shè)置子模塊11執(zhí)行完畢后，切換ADC采樣模塊中的特定采樣引腳以連接微處理器中的內(nèi)部溫度傳感器和內(nèi)部參考電壓；第二中斷設(shè)置子模塊13，用于打開ADC采樣模塊輸出的ADC中斷，即ADCINT中斷；采樣控制子模塊14，用于在第二中斷設(shè)置子模塊13執(zhí)行完畢后，控制ADC采樣模塊采集內(nèi)部溫度傳感器的數(shù)據(jù)、以及內(nèi)部實際參考電壓，并進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換處理；獲取子模塊15，用于在第二中斷設(shè)置子模塊13打開ADC中斷后，延時預設(shè)一段時間以保證ADC采樣模塊轉(zhuǎn)換完成，并獲取內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓；第三中斷設(shè)置子模塊16，用于在獲取子模塊15執(zhí)行完畢后，清零ADC轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷標志，并禁止ADC中斷。
[0058]其中，切換控制子模塊12的詳細執(zhí)行過程如實施例一所述，在此不贅述。
[0059]本發(fā)明實施例三提供的電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測系統(tǒng)是在一次PWM中斷的時間內(nèi)通過ADC采樣模塊采集獲取電機控制系統(tǒng)中微處理器的內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓，通過將內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓分別與微處理器本身的預設(shè)值比較，來判斷ADC采樣是否失效，實現(xiàn)了在一定PWM中斷頻率下、對adc采樣故障的周期性檢測，從而能及時發(fā)現(xiàn)ADC采樣模塊的故障情況并對電機采取保護，提高了電機控制系統(tǒng)運行的可靠性。再有，由于是采用優(yōu)先級僅次于ADC采樣中斷的PWM中斷作為主中斷，可避免PWM中斷的時間內(nèi)、故障檢測程序被可能的其它中斷干擾而造成檢測失效。
[0060]實施例四
[0061]本發(fā)明實施例四提出了一種電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測系統(tǒng)，如圖8所示，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實施例四相關(guān)的部分。
[0062]與實施例三不同，在實施例四中，電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測系統(tǒng)還可包括:第二計算模塊4，用于在獲取模塊I執(zhí)行前，觸發(fā)本次PWM中斷，并根據(jù)本次PWM中斷，利用ADC采樣模塊在上次PWM中斷的時間內(nèi)采集的電機定子線圈電流，計算下一周期PWM信號的占空比、以及ADC采樣模塊在下次PWM中斷的時間內(nèi)的采樣時刻，即根據(jù)本次PWM中斷首先執(zhí)行算法程序，例如執(zhí)行FOC算法；采樣觸發(fā)模塊5，用于在判斷模塊3執(zhí)行后,在本次PWM中斷的時間內(nèi)，打開微處理器的全局中斷,在上次PWM中斷的時間內(nèi)計算得到的采樣時刻到達時，觸發(fā)ADC中斷，以使得ADC采樣模塊對電機定子線圈電流進行正常采集和轉(zhuǎn)換。
[0063]本發(fā)明實施例四中，ADC采樣模塊對電機定子線圈電流的采樣時刻發(fā)生在本次PWM中斷的最后四分之一周期內(nèi)。
[0064]與實施例三不同，本發(fā)明實施例四提供的電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測系統(tǒng)在一次PWM中斷開始后，首先執(zhí)行算法程序，之后執(zhí)行如上實施例一所述的ADC采樣故障檢測，之后在打開全局中斷后ADC采樣模塊執(zhí)行對電機定子線圈電流的采樣和轉(zhuǎn)換，從而不影響電機的正常運行。此時，要保證算法程序的執(zhí)行時間與ADC采樣模塊的電流采樣之間的時間間隔大于ADC采樣的故障檢測時間。
[0065]實施例五
[0066]本發(fā)明實施例五提出了一種電機控制系統(tǒng)的微處理器，包括ADC米樣模塊，以及連接ADC采樣模塊的故障檢測系統(tǒng)。其中的故障檢測系統(tǒng)是如上實施例三或?qū)嵤├乃龅碾姍C控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測系統(tǒng)，在此不贅述。
[0067]綜上所述，本發(fā)明提出的電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測方法及系統(tǒng)是在一次PWM中斷的時間內(nèi)通過ADC采樣模塊采集獲取微處理器中的內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓，通過將內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓分別與微處理器本身的預設(shè)值比較，來判斷ADC采樣是否失效，實現(xiàn)了在一定PWM中斷頻率下、對adc采樣故障的周期性檢測，從而能及時發(fā)現(xiàn)ADC采樣模塊的故障情況并對電機采取保護，提高了電機控制系統(tǒng)運行的可靠性。再有，由于是采用優(yōu)先級僅次于ADC采樣中斷的PWM中斷作為主中斷，可避免PWM中斷的時間內(nèi)、故障檢測程序被可能的其它中斷干擾而造成檢測失效。另外，在一次PWM中斷開始后，首先執(zhí)行算法程序，之后執(zhí)行ADC采樣故障檢測，之后在打開全局中斷后ADC采樣模塊執(zhí)行對電機定子線圈電流的采樣和轉(zhuǎn)換，從而不影響電機的正常運行。
[0068]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來控制相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以在存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，所述的存儲介質(zhì)，如R0M/RAM、磁盤、光盤等。
[0069]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 在本次PWM中斷的時間內(nèi)，通過ADC采樣模塊獲取電機控制系統(tǒng)中微處理器的內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓； 在所述本次PWM中斷的時間內(nèi)，計算所述內(nèi)部實際溫度相對微處理器本身的預設(shè)溫度值的第一偏差、以及所述內(nèi)部實際參考電壓相對微處理器本身的預設(shè)電壓值的第二偏差； 在所述本次PWM中斷的時間內(nèi)，若所述第一偏差和/或所述第二偏差超出偏差允許范圍，則判斷所述ADC采樣模塊失效。
2.如權(quán)利要求1所述的電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測方法，其特征在于，所述在本次PWM中斷的時間內(nèi)，通過ADC采樣模塊獲取電機控制系統(tǒng)中微處理器的內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓的步驟包括以下步驟: 在本次PWM中斷的時間內(nèi)，關(guān)閉電機控制系統(tǒng)中微處理器的全局中斷，以啟動ADC采樣模塊的故障檢測； 切換所述ADC采樣模塊中的特定采樣引腳以連接所述微處理器中的內(nèi)部溫度傳感器和內(nèi)部參考電壓； 打開所述ADC采樣模塊輸出的ADC中斷； 控制所述ADC采樣模塊采集所述內(nèi)部溫度傳感器的數(shù)據(jù)、以及所述內(nèi)部實際參考電壓，并進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換處理； 在打開所述ADC中斷后，延時預設(shè)一段時間以保證所述ADC采樣模塊轉(zhuǎn)換完成，并獲取所述內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際 參考電壓； 清零ADC轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷標志，并禁止所述ADC中斷。
3.如權(quán)利要求2所述的電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測方法，其特征在于，在所述在本次PWM中斷的時間內(nèi)，關(guān)閉電機控制系統(tǒng)中微處理器的全局中斷的步驟之前或之后，還包括以下步驟: 設(shè)置所述預設(shè)一段時間、所述預設(shè)溫度值、所述預設(shè)電壓值、以及所述偏差允許范圍。
4.如權(quán)利要求2所述的電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測方法，其特征在于，所述微處理器是TMS320F28X系列的微處理器。
5.如權(quán)利要求1所述的電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測方法，其特征在于,在所述在本次PWM中斷的時間內(nèi)，通過ADC采樣模塊獲取電機控制系統(tǒng)中微處理器的內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓的步驟之前，所述方法還包括以下步驟:觸發(fā)本次PWM中斷，并根據(jù)所述本次PWM中斷,利用所述ADC采樣模塊在上次PWM中斷的時間內(nèi)采集的電機定子線圈電流，計算所述ADC采樣模塊在下次PWM中斷的時間內(nèi)的采樣時刻； 所述在所述本次PWM中斷的時間內(nèi)，若所述第一偏差和/或所述第二偏差超出偏差允許范圍，則判斷所述ADC采樣模塊失效的步驟之后，所述方法還包括以下步驟:在所述本次PWM中斷的時間內(nèi)，打開所述微處理器的全局中斷，在所述上次PWM中斷的時間內(nèi)計算得到的采樣時刻到達時，觸發(fā)ADC中斷，以使得所述ADC采樣模塊對所述電機定子線圈電流進行正常采集和轉(zhuǎn)換。
6.如權(quán)利要求5所述的電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測方法，其特征在于，所述PWM中斷的頻率為8KHz時，ADC采樣故障檢測的時間為12 μ S。
7.一種電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 獲取模塊，用于在本次PWM中斷的時間內(nèi)，通過ADC采樣模塊獲取電機控制系統(tǒng)中微處理器的內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓； 第一計算模塊，用于在所述本次PWM中斷的時間內(nèi)，計算所述獲取模塊獲取的所述內(nèi)部實際溫度相對微處理器本身的預設(shè)溫度值的第一偏差、以及所述獲取模塊獲取的所述內(nèi)部實際參考電壓相對微處理器本身的預設(shè)電壓值的第二偏差； 判斷模塊，用于在所述本次PWM中斷的時間內(nèi)，若所述第一計算模塊計算得到的所述第一偏差和/或第二偏差超出偏差允許范圍，則判斷所述ADC采樣模塊失效。
8.如權(quán)利要求7所述的電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述獲取模塊包括: 第一中斷設(shè)置子模塊，用于在本次PWM中斷的時間內(nèi)，關(guān)閉電機控制系統(tǒng)中微處理器的全局中斷，以啟動ADC采樣模塊的故障檢測； 切換控制子模塊，用于在所述第一中斷設(shè)置子模塊執(zhí)行完畢后，切換所述ADC采樣模塊中的特定采樣引腳以連接微處理器中的內(nèi)部溫度傳感器和內(nèi)部參考電壓； 第二中斷設(shè)置子模塊，用于打開所述ADC采樣模塊輸出的ADC中斷；采樣控制子模塊，用于在所述第二中斷設(shè)置子模塊執(zhí)行完畢后，控制所述ADC采樣模塊采集所述內(nèi)部溫度傳感器的數(shù)據(jù)、以及所述內(nèi)部實際參考電壓，并進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換處理；獲取子模塊，用于 在所述第二中斷設(shè)置子模塊打開所述ADC中斷后，延時預設(shè)一段時間以保證所述ADC采樣模塊轉(zhuǎn)換完成，并獲取所述內(nèi)部實際溫度和內(nèi)部實際參考電壓；第三中斷設(shè)置子模塊，用于在所述獲取子模塊執(zhí)行完畢后，清零ADC轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷標志，并禁止所述ADC中斷。
9.如權(quán)利要求7所述的電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 第二計算模塊，用于在所述獲取模塊執(zhí)行前，觸發(fā)本次PWM中斷，并根據(jù)所述本次PWM中斷，利用所述ADC采樣模塊在上次PWM中斷的時間內(nèi)采集的電機定子線圈電流，計算所述ADC采樣模塊在下次PWM中斷的時間內(nèi)的采樣時刻； 采樣觸發(fā)模塊，用于在所述判斷模塊執(zhí)行完畢后，在所述本次PWM中斷的時間內(nèi)，打開所述微處理器的全局中斷，在所述上次PWM中斷的時間內(nèi)計算得到的采樣時刻到達時，觸發(fā)ADC中斷，以使得所述ADC采樣模塊對所述電機定子線圈電流進行正常采集和轉(zhuǎn)換。
10.一種電機控制系統(tǒng)的微處理器,包括ADC米樣模塊,其特征在于，所述微處理器還包括連接所述ADC采樣模塊的故障檢測系統(tǒng)，所述故障檢測系統(tǒng)是如權(quán)利要求7至9任一項所述的電機控制系統(tǒng)中微處理器的ADC采樣故障檢測系統(tǒng)。
【文檔編號】G01R31/02GK103743987SQ201310586778
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】張倩, 金萬兵, 柯文靜 申請人:廣東威靈電機制造有限公司