详情

原文传递一种控制板异构冗余的悬浮控制器

专利名称：	一种控制板异构冗余的悬浮控制器
摘要：	本实用新型涉及一种控制板异构冗余的悬浮控制器，第一控制板和第二控制板的输入端连接磁浮列车的传感器，第一控制板和第二控制板的输出端连接主控板，主控板产生控制电流作用于磁浮列车的电磁铁，第一控制板上设有生命信号发送接口，第二控制板上设有与生命信号发送接口相连的生命信号接收接口，第二控制板上还设有连接主控板的切换使能信号输出接口。与现有技术相比，本实用新型使用了第一控制板和第二控制板双备份冗余设计，两个控制板共用一个主控板，只需在一个控制板故障时切换至另一个控制板即可，在保证悬浮控制可靠性的前提下避免了冗余设计导致的大幅增重问题。
专利类型：	实用新型
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	同济大学
发明人：	徐俊起;陈琛;荣立军;林国斌;孙友刚
专利状态：	有效
申请日期：	2021-06-29T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-04T00:00:00+0800
申请号：	CN202121465225.6
公开号：	CN215944313U
代理机构：	上海科盛知识产权代理有限公司
代理人：	蔡彭君
分类号：	B60L13/06;G05B19/042;G05B9/03;B;G;B60;G05;B60L;G05B;B60L13;G05B19;G05B9;B60L13/06;G05B19/042;G05B9/03
申请人地址：	200092 上海市杨浦区四平路1239号
主权项：	1.一种控制板异构冗余的悬浮控制器，连接磁浮列车的传感器(1)和电磁铁(2)，其特征在于，包括：第一控制板(3)、第二控制板(4)、主控板(5)和电源；第一控制板(3)上设有第一信号输入接口、第一控制量输出接口和生命信号发送接口，第一信号输入接口连接磁浮列车的传感器(1)，第一控制量输出接口连接主控板(5)；第二控制板(4)上设有第二信号输入接口、第二控制量输出接口、生命信号接收接口和切换使能信号输出接口，第二信号输入接口连接磁浮列车的传感器(1)，第二控制量输出接口和切换使能信号输出接口连接主控板(5)，生命信号接收接口连接生命信号发送接口；主控板(5)包括接收模块(501)和驱动模块(502)，接收模块(501)连接第一控制量输出接口、第二控制量输出接口和切换使能信号输出接口，驱动模块(502)连接电磁铁(2)和接收模块(501)，用于输出控制电流至电磁铁(2)；电源连接所述第一控制板(3)、第二控制板(4)和主控板(5)，为所述第一控制板(3)、第二控制板(4)和主控板(5)供电。 2.根据权利要求1所述的一种控制板异构冗余的悬浮控制器，其特征在于，所述第一控制板(3)包括第一FPGA芯片(301)和DSP芯片(302)，所述第一FPGA芯片(301)上设有第一信号输入接口和第一控制量输出接口，DSP芯片(302)与第一FPGA芯片(301)连接，主控板(5)输出的控制电流通过第一反馈线路发送至DSP芯片(302)，所述DSP芯片(302)上设有生命信号发送接口。 3.根据权利要求2所述的一种控制板异构冗余的悬浮控制器，其特征在于，所述第一FPGA芯片(301)中包括信号接收电路、信号传递电路和信号处理电路，所述DSP芯片(302)中包括控制量计算模块、以太网/CAN网通讯模块和生命信号发送模块。 4.根据权利要求1所述的一种控制板异构冗余的悬浮控制器，其特征在于，所述第二控制板(4)包括第二FPGA芯片(401)和ARM芯片(402)，所述第二FPGA芯片(401)上设有第二信号输入接口和第二控制量输出接口，主控板(5)输出的控制电流通过第二反馈线路发送至第二FPGA芯片(401)，ARM芯片(402)与第二FPGA芯片(401)连接，所述ARM芯片(402)上设有生命信号接收接口和切换使能信号输出接口。 5.根据权利要求4所述的一种控制板异构冗余的悬浮控制器，其特征在于，所述第二FPGA芯片(401)中包括信号接收电路、信号传递电路、信号处理电路和控制量计算模块，所述ARM芯片(402)中包括以太网/CAN网通讯模块、生命信号接收模块和切换使能信号输出模块。 6.根据权利要求1所述的一种控制板异构冗余的悬浮控制器，其特征在于，所述接收模块(501)为第三FPGA芯片，第三FPGA芯片内配置有二选一切换电路，所述二选一切换电路的数据输入为第一控制量输出接口输出的控制量和第二控制量输出接口输出的控制量，所述二选一切换电路的信号输入为切换使能信号输出接口输出的切换使能信号，所述二选一切换电路的数据输出为第一控制量输出接口输出的控制量或第二控制量输出接口输出的控制量。 7.根据权利要求6所述的一种控制板异构冗余的悬浮控制器，其特征在于，所述悬浮控制器还包括砸轨信号采集模块，所述砸轨信号采集模块与第三FPGA芯片连接，向第三FPGA芯片发送砸轨持续周期数据，二选一切换电路的信号输入还包括所述砸轨持续周期数据。 8.根据权利要求1所述的一种控制板异构冗余的悬浮控制器，其特征在于，所述驱动模块(502)包括H型斩波电路、支撑电容、充放电电路和IGBT，所述接收模块(501)发送PWM波至驱动模块(502)。 9.根据权利要求1所述的一种控制板异构冗余的悬浮控制器，其特征在于，所述电源包括DC-330V电源和DC-110V电源，所述DC-330V电源用于为驱动模块(502)供电，所述DC-110V电源用于为第一控制板(3)、第二控制板(4)和接收模块(501)供电。 10.根据权利要求1所述的一种控制板异构冗余的悬浮控制器，其特征在于，所述悬浮控制器还包括机箱，所述第一控制板(3)、第二控制板(4)、主控板(5)和电源均安装在机箱内。
所属类别：	实用新型