[发明专利]直驱永磁电力机车辅助变流器控制设备

说明书

本发明提供一种直驱永磁电力机车辅助变流器控制设备，该设备包括：数字信号处理DSP芯片以及现场可编程门阵列FPGA芯片，DSP芯片与FPGA芯片总线连接，其中FPGA芯片用于通过模拟量采样板卡和数字量采样板卡获取辅助变流器的模拟量和数字量，并对模拟量和数字量进行逻辑运算处理，得到逻辑运算处理后的数据；DSP芯片用于对逻辑运算处理后的数据进行控制运算处理，得到脉冲宽度；FPGA芯片还用于根据脉冲宽度进行调制运算处理，得到辅助变流器的驱动脉冲序列，弥补了单独的DSP芯片在实现控制功能时采样速度低和芯片资源分配不合理的缺陷。

技术领域

本发明涉及自动控制技术，尤其涉及一种直驱永磁电力机车辅助变流器控制设备。

背景技术

辅助变流器作为为整车提供辅助电源的设备，为机车冷却系统的风机和水泵、照明系统设备、制动系统空压机等直接提供动力，同时通过充电机和蓄电池为整车控制系统间接提供电力来源，辅助变流器的控制方法也就显得尤为重要。

传统的辅助变流器采用单独的数字信号处理技术(Digital Signal Processing，DSP)芯片来实现核心控制。

但是随着相关技术的发展，辅助变流器的开关频率和控制精度要求不断提高，单独的DSP芯片难以满足辅助变流器的工作需求，在数据采样速度以及芯片资源分配难以达到满意的效果。

发明内容

本发明实施例提供一种直驱永磁电力机车辅助变流器控制设备，以解决传统辅助变流器控制设备中单独的DSP芯片在数据采样速度、计算处理以及芯片资源分配难以达到满意的效果的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种直驱永磁电力机车辅助变流器的控制设备，其特征在于，包括：数字信号处理DSP芯片以及现场可编程门阵列FPGA芯片，所述DSP芯片与所述FPGA芯片总线连接，其中

所述FPGA芯片用于通过模拟量采样板卡和数字量采样板卡获取辅助变流器的模拟量和数字量，并对所述模拟量和数字量进行逻辑运算处理，得到逻辑运算处理后的数据；

所述DSP芯片用于对所述逻辑运算处理后的数据进行控制运算处理，得到脉冲宽度；

所述FPGA芯片还用于根据所述脉冲宽度进行调制运算处理，得到所述辅助变流器的驱动脉冲序列。

在一种可能的设计中，所述控制运算处理包括：Park变换处理，电压、电流双闭环解耦控制处理、IPark变换处理以及零序电压注入处理；

所述调制运算处理包括：脉冲生成处理；

所述DSP芯片具体用于对所述逻辑运算处理后的数据依次进行Park变换处理，电压、电流双闭环解耦控制处理、IPark变换处理以及零序电压注入处理，得到零序电压注入处理后的数据；

所述FPGA芯片具体用于对所述零序电压注入处理后的数据进行脉冲生成处理，得到脉冲生成处理后的数据。

在一种可能的设计中，所述FPGA芯片还用于根据采集到的所述辅助变流器的运行数据，确定所述辅助变流器中的部件是否发生故障；

若所述FPGA芯片确定所述辅助变流器中的部件发生故障，则将故障信息发送给所述DSP芯片；

若所述FPGA芯片确定所述辅助变流器中的部件未发生故障，则将所述运行数据发送至所述DSP芯片；

所述DSP芯片还用于根据所述故障信息确定所述部件发生故障；

所述DSP芯片还用根据所述运行数据判断所述辅助变流器内的部件是否发生故障。

在一种可能的设计中，所述FPGA芯片还具体用于根据采集到的所述辅助变流器的运行数据，在确定运行数据大于第一预设阈值时，确定所述部件发生故障。