一种通用电机控制系统和方法

技术领域

本发明属于电动机控制技术领域，特别涉及一种通用电机控制系统和方法。

背景技术

现有机载设备中要实现对多种负载的速度和位置准确控制，通常都通过控制电机的转动来实现，而根据不用机电分系统的应用需求，会选择不同类型，不同功率等级的电机和位置/速度传感器，电机的控制方法也都各不相同。

现有的机载机电包含多个分系统，每个分系统中包含多种类型的电机系统，每种电机均采用专用控制器实现，各专用控制器内部运行各自专用的嵌入式软件和控制算法，不具有通用性，扩展性也较差，且软硬件开发及维护成本较高。

发明内容

本发明目的：提出基于配置表的可在线升级的通用电机控制系统和方法。

本发明技术方案：

一种通用电机控制系统，包括：控制器、上位机、多个被控电机及内置于多个被控电机的多种传感器；

所述控制器通过总线与上位机连接，用于接收来自上位机的ID号、控制指令和更新数据；

所述控制器内置有配置表，所述配置表存储有多个被控电机的ID号；

所述控制器与多个被控电机连接，基于ID号识别具体的被控电机，并根据控制指令控制识别出的被控电机。

进一步，所述配置表还存储有多个被控电机相应的控制参数；所述控制参数包括：电机的工作参数；所述控制器还与传感器连接，并基于识别的ID号通过多种传感器采集配置表中存储的电机的工作参数。

一种通用电机控制方法，所述方法用于所述的一种通用电机控制系统，所述方法包括以下步骤：

步骤一：控制器接收来自上位机的ID号和控制指令；

步骤二：控制器根据ID号通过配置表识别具体的被控电机；

步骤三：控制器根据控制指令控制识别出的被控电机，并采集被控电机的工作参数监测被控电机工作状态。

进一步，所述电机的工作参数包括：每个电机需要监控的不同类型的参数和相应参数的限制条件。

进一步，所述步骤三中还包括：控制器根据被控电机需监控的不同类型的参数，通过相应的传感器采集相应数据。

进一步，所述步骤三中还包括：若控制器通过传感器采集的相应数据超出相应的限制条件，则控制器向上位机发出相应的警告。

进一步，所述步骤一中，控制器还接收来自上位机的配置表更新指令和配置表更新数据；

当控制器接收到配置表更新指令后，用配置表更新数据代替原先的配置表数据。

进一步，所述步骤一中，控制器还接收来自上位机的主控程序升级指令和升级程序；

当控制器接收到主控程序升级指令后，用升级程序代替原先的程序。

相比传统系统方案，本发明通过一套通用的控制器软硬件可完美支持多个分系统多种被控对象的控制，并且可以在被控对象升级或更换的情况下，不重新进行控制器硬件和软件的研发，即可完成对新增或更换被控对象进行扩展支持，具备很强的通用性和扩展性，同时也能大幅降低系统的开发及维护成本

附图说明

图1为一种通用电机控制系统原理框图；

图2为一种通用电机控制方法流程图；

图3为配置表示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的通用电机控制系统的原理示意图如图1所示，通用电机控制系统包括控制器、上位机、一个或多个被控电机及内置传感器，其中控制器包含通用控制软件。通用控制软件包含三部分，分别为：BOOT程序，主控程序以及配置表。BOOT程序完成配置表或主控程序的在线升级；主控程序完成控制架构和控制参数的选择及主控功能；配置表中存储整个系统中全部被控对象的ID号及对应的参数信息。

本发明的通用电机控制方法流程如图2所示，控制器在完成上电初始化后，首先根据接收到来自上位机的当前指令，确定是否进行配置表升级更新，配置表存储示意如图3所示。若控制器接收到配置表更新指令和更新内容，则通过BOOT程序对配置表进行重新烧写，配置表升级完成后，控制器重新进行上电初始化后进入下一步程序；若控制器未接收到配置表更新指令，则直接进入下一步程序。类似地，控制器再根据上位机指令判断是否进行主控程序升级后进入下一步程序。当前状态的配置表及主控程序确定后，控制器读取外部输入的ID号，用以识别当前具体的被控电机类型。控制器根据所读取ID号，选择相应的控制算法架构，并根据ID号从配置表中加载出相应的控制参数。控制器进一步实现向电机供电、采集传感器数据并根据对应数据限制条件向上位机告警等功能，从而完成对被控电机和负载的控制。

当控制系统需要更换被控对象且其电机类型规格已在系统控制范围内，仅需将控制器与新的被控电机重新连接，从外部向控制器输入与新的被控电机相对应的ID号，控制器即可在上电初始化后根据ID号选择相应类型的控制算法结构、读取配置表中相应的控制参数，实现对新的被控电机的控制。

当控制系统需要更改一种或多种已在系统控制范围内的被控电机类型的配置参数或主控程序时，如更改采集传感器参数类型或数量、更改电机的转速控制策略等，可直接通过上位机发送配置表或主控程序的升级指令及更新数据，用更新数据代替原先的配置表和主控程序数据。完成控制器软件的在线升级后，该控制器即可满足系统新的控制需求。

当控制系统需要新增尚未在系统控制范围内的被控电机类型时，也可通过上位机发送配置表或主控程序的升级指令及更新数据，当控制器存储容量足够时，控制器将新增的配置表项目及主控程序烧写进控制器软件。完成控制器软件的在线升级后，即可满足新类型被控电机的控制需求。