電動(dòng)汽車電機(jī)控制系統(tǒng)安全監(jiān)控軟硬件設(shè)計(jì)

　　4工作過程

　　電機(jī)控制系統(tǒng)安全監(jiān)控算法主流程圖如圖4所示，當(dāng)控制器開機(jī)后：

　　第一步，對(duì)電機(jī)控制芯片各個(gè)模塊進(jìn)行初始化配置，使各個(gè)模塊配置在正常工作時(shí)的狀態(tài)，初始化結(jié)束后判斷各模塊初始化的狀態(tài)，若有初始化失敗的模塊，報(bào)出模塊故障代碼，進(jìn)入故障模式。

　　圖4安全監(jiān)控算法流程圖

　　圖5自檢算法流程圖

　　第二步，對(duì)電機(jī)控制芯片各個(gè)模塊進(jìn)行自檢。如圖5所示，自檢程序會(huì)對(duì)內(nèi)存、IO模塊、AD采樣模塊、通信模塊、PWM模塊、看門狗等模塊進(jìn)行測(cè)試，具體測(cè)試如下：

　　內(nèi)存測(cè)試：主要對(duì)程序使用到的RAM、ROM、Flash進(jìn)行測(cè)試，校驗(yàn)RAM是否工作正常，ROM中軟件是否被改動(dòng)，讀取是否正常;

　　IO模塊測(cè)試：測(cè)試IO模塊工作是否正常，IO控制單元配置是否正確;

　　AD采樣模塊測(cè)試：測(cè)試AD采樣模塊工作是否正常，采樣頻率，通道選擇是否正確，控制單元設(shè)置是否正確;

　　通信模塊測(cè)試：測(cè)試CAN通信、SPI通信模塊是否工作正常，波特率設(shè)置是否正確，模塊配置是否正確，和安全監(jiān)控芯片通信是否正常，安全監(jiān)控芯片工作是否正常;

　　PWM模塊測(cè)試：測(cè)試PWM模塊工作是否正常，時(shí)鐘設(shè)置是否正確，輸出通道配置是否正確;

　　看門狗測(cè)試：測(cè)試看門狗定時(shí)，時(shí)間配置是否正確，能否正常工作。

　　如果這些測(cè)試通過，說明各模塊工作正常，系統(tǒng)配置正確，滿足系統(tǒng)運(yùn)行條件，系統(tǒng)可以繼續(xù)運(yùn)行;若測(cè)試不通過，則需要記錄不通過的模塊錯(cuò)誤代碼，系統(tǒng)進(jìn)入故障模式，并把這個(gè)錯(cuò)誤代碼通過CAN發(fā)送出去。

　　當(dāng)這些測(cè)試都通過后，系統(tǒng)進(jìn)入正常周期運(yùn)行模式;若自檢不通過，系統(tǒng)報(bào)出自檢故障代碼，進(jìn)入故障模式。

　　第三步，系統(tǒng)周期控制任務(wù)。對(duì)電機(jī)控制的所有工作都在這部分完成，這部分也是傳統(tǒng)的電機(jī)控制部分。供電電源監(jiān)控、電壓監(jiān)控、電流監(jiān)控、溫度監(jiān)控、速度監(jiān)控和外部看門狗等監(jiān)控都在這部分完成，如果系統(tǒng)有故障，則報(bào)出故障代碼，進(jìn)入故障模式;若系統(tǒng)正常進(jìn)入下一步。

　　圖6周期測(cè)試算法流程圖

　　第四步，系統(tǒng)周期測(cè)試任務(wù)，如圖6所示。周期測(cè)試任務(wù)是同時(shí)在電機(jī)控制芯片與安全監(jiān)控芯片中進(jìn)行的。周期測(cè)試任務(wù)開始后，首先對(duì)電機(jī)控制芯片各個(gè)模塊的配置文件進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)試各個(gè)模塊的配置是否被非法改動(dòng)，是否與正常配置一致;然后向安全監(jiān)控芯片發(fā)送特定的測(cè)試任務(wù)，安全監(jiān)控芯片收到任務(wù)后，按照預(yù)定的算法計(jì)算出測(cè)試結(jié)果反饋給電機(jī)控制芯片，這些測(cè)試任務(wù)可以根據(jù)實(shí)際的需要增加或者減少。電機(jī)控制芯片根據(jù)接收到的安全監(jiān)控芯片的測(cè)試結(jié)果判斷程序運(yùn)行是否正常，是否有非預(yù)期的運(yùn)行結(jié)果，如果測(cè)試結(jié)果通過，則系統(tǒng)進(jìn)入周期運(yùn)行模式，循環(huán)的運(yùn)行系統(tǒng)周期控制任務(wù)和周期測(cè)試任務(wù);若測(cè)試不通過，則報(bào)出故障代碼，同時(shí)系統(tǒng)進(jìn)入故障模式。

　　5結(jié)論

　　電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)安全監(jiān)控功能不但能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控電機(jī)負(fù)載的運(yùn)行情況，而且還能對(duì)電機(jī)控制芯片的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并處理，故障診斷全面，覆蓋率高，大大提高了電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性。