電動(dòng)汽車(chē)電機控制系統安全監控軟硬件設計

　　4工作過(guò)程

　　電機控制系統安全監控算法主流程圖如圖4所示，當控制器開(kāi)機后：

　　第一步，對電機控制芯片各個(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，報出模塊故障代碼，進(jìn)入故障模式。

　　圖4安全監控算法流程圖

　　圖5自檢算法流程圖

　　第二步，對電機控制芯片各個(gè)模塊進(jìn)行自檢。如圖5所示，自檢程序會(huì )對內存、IO模塊、AD采樣模塊、通信模塊、PWM模塊、看門(mén)狗等模塊進(jìn)行測試，具體測試如下：

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

　　IO模塊測試：測試IO模塊工作是否正常，IO控制單元配置是否正確;

　　AD采樣模塊測試：測試AD采樣模塊工作是否正常，采樣頻率，通道選擇是否正確，控制單元設置是否正確;

　　通信模塊測試：測試CAN通信、SPI通信模塊是否工作正常，波特率設置是否正確，模塊配置是否正確，和安全監控芯片通信是否正常，安全監控芯片工作是否正常;

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

　　看門(mén)狗測試：測試看門(mén)狗定時(shí)，時(shí)間配置是否正確，能否正常工作。

　　如果這些測試通過(guò)，說(shuō)明各模塊工作正常，系統配置正確，滿(mǎn)足系統運行條件，系統可以繼續運行;若測試不通過(guò)，則需要記錄不通過(guò)的模塊錯誤代碼，系統進(jìn)入故障模式，并把這個(gè)錯誤代碼通過(guò)CAN發(fā)送出去。

　　當這些測試都通過(guò)后，系統進(jìn)入正常周期運行模式;若自檢不通過(guò)，系統報出自檢故障代碼，進(jìn)入故障模式。

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

　　圖6周期測試算法流程圖

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

　　5結論

　　電機驅動(dòng)系統安全監控功能不但能夠實(shí)時(shí)監控電機負載的運行情況，而且還能對電機控制芯片的運行狀態(tài)進(jìn)行監控，及時(shí)發(fā)現故障并處理，故障診斷全面，覆蓋率高，大大提高了電機驅動(dòng)系統運行的安全性與可靠性。