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  • http://www.19851117.com/ 江门云梯车出租,四会云梯车出租,英德云梯车出租    基于N+N冗余的多路电磁阀控制系统容错控制实验分析方法?
    新闻分类:行业资讯   作者:admin    发布于:2020-08-304    文字:【】【】【


            江门云梯车出租,四会云梯车出租,英德云梯车出租    基于N+N冗余的多路电磁阀控制系统容错控制实验分析方法?   1   实验关键模块说明, 本文所用的多路电磁阀控制系统的正常侧和冗余侧为多路电磁阀控制系统,所以实验设计是在基础上加入隔离切换模块和隔离开关管驱动模块,为了保证正常板和冗余板之间的物理隔离,防止因为正常侧和冗余侧的开关管驱动造成物理相连而不能实现故障隔离,所以正常板和冗余板开关管的驱动需要单独设计隔离驱动模块。为了布线方面和相对的集成,采用了德州仪器公司的基本式和功能式隔离的双通道开关管驱动芯片UCC21220。芯片输入端和输出端电源隔离开,输出端两个通道之间采用隔离电源。芯片输入端采用5V供电,信号输入引脚兼容TTL和CMOS电平标准。 芯片输出端每一路的供电电源采用金升阳公司的QA01隔离DC/DC电源模块,此模块可以将直流15V电压转换成隔离输出的直流+15V/-8.7V电压。所以此驱动模块可以驱动IGBT和MOSFET。为了使输出端具有更好的输出能力、驱动能量,防止瞬时驱动电流过大烧毁开关管驱动芯片,采用了三极管T3、T4、T7、T8组合而成的推挽输出并联结构,这种结构可以放大电流的输出,将驱动电流引到三极管中而很少流过芯片本身,防止芯片因电流过大而烧毁。上面设计的开关管驱动子模块一个可以驱动4个开关管,既可以单独使用也可以几个集成在母版上扩展成在更多路的开关管隔离驱动。




              本实验由于需要的开关管驱动比较多,所以做了一个母版将4个驱动子模块集成到一个上面。在母板中主要包含两个功能—芯片供电电源、与驱动子模块的接口端子。其中电源部分为了减少电源纹波对芯片的影响采用的是线性稳压电源(LDO),以及为了能够为驱动芯片提供足够的电流,所以选用了一个有足够供流能力的LDO,具体型号是德州仪器公司的LM1085。最终设计的开关管隔离驱动模块实物图。4个驱动子模块采用排插的形式连接到驱动母板上形成一个16路的隔离驱动模块。为后面的故障设置开关管以及正常工作的开关管提供隔离驱动。




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               2实验结果及分析,在48V的开关管设置断路故障,可以看出能够快速检测到故障的发生,并且完成切换。黄色的波形代表切换信号,蓝红绿波形分别代表一二三缸的电流。在24V的MOS管设置断路故障,可以看出能够快速检测到故障的发生,并且完成切换。在24V的开关管设置短路故障可以看出能够快速检测到故障的发生,并且完成切换。在选缸的MOS管设置断路故障,可以看出能够快速检测到故障的发生,并且完成切换。黄色的波形代表切换信号,蓝红绿波形分别代表一二三号电磁阀的电流。选缸MOS管断路综上所述,无论是48V开关管还是24V或者选缸开关管都能在短路或者断路故障后迅速进行故障的隔离和切换,很好地保证了系统的安全可靠再运行。




              首先对容错控制的原理进行了说明,在此基础上重点讨论了主动容错控制中的冗余控制并比较了N+1冗余方案与N+N冗余方案的硬件资源和控制复杂性,接着针对选出的N+N冗余方案进行了算法分析和具体的实现讨论,最后在MATLAB/simulink环境进行了相应的仿真并搭建了相应的硬件实验平台,验证了所提出理论的正确性。



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