气构件的或外部传感器或设备的某一组件的操作异常。
[0041]所讨论的这些块本身是已知的。
[0042]在图3中，相同的功能块被安排以便定义当电气构件被配置成执行电机控制功能时可使用的第一块集合45、当电气构件被配置成执行DC/AC功率转换功能或作为电机控制构件时可使用的第二块集合46、用于AC/DC或DC/AC转换的第三集合47、用于DC/DC转换的第四集合48、以及包含可由全部这些功能使用的块的第五块集合49。
[0043]下面是如图4所示的功能块的一种特定安排的描述，这使得电气构件I能够在控制机电致动器51的永磁无刷同步电动机50的应用中被使用。该机电致动器51用于线性移动机电锁的连杆52。这种类型的锁可被用于闭锁飞机中的反推装置，以便保护反推装置不会以不合时宜的方式打开。
[0044]电气构件I由控制构件66控制来控制电机50以及根据经通信接口组件11和通信管理器块40传送到微控制器7的位置设定点Spos来定位致动器51的连杆52。该电气构件还经模拟采集接口组件12连接到控制电动机50的逆变器53，以及连接到用于感测电动机50的转子的角位置的传感器54 (特别是旋转变压器(resolver)类型的传感器)以及用于感测连杆52的线性位置的传感器55。逆变器53由DC源65供电。
[0045]除了通信管理器块40之外，实现在微控制器中的功能块还包括位置控制块36、速度控制块37以及电流律块38。
[0046]实现在FPGA中的功能块包括电流控制块31、被参数化来从与电机的转子相关联的旋转参考系转移到与电机的定子相关联的静止参考系的第一参考系变换器块30a、被参数化来从三相参考系变换到二相参考系的第二参考系变换器块30b、PWM发生器块29、以及计算块28。
[0047]用于连杆52的位置设定点Spos被传送给位置控制块36，位置控制块36还接收由线性位置传感器55测得的连杆52的实际位置Mpos。取决于连杆52的位置设定点Spos以及测得的实际位置Mpos，位置控制块36将速度设定点Sspeed提供给速度控制块37。速度控制块37将转矩命令Storque传送给电流律块38，该命令是根据速度设定点Sspeed和由计算块28基于角位置传感器54执行的测量而生成的转子的实际旋转速度Mspeed来确定的。基于转矩设定点Storque，电流律块38在与电机的转子相关联的旋转参考系中生成二相电流命令Idref、Iqref，并将其传送给电流控制块31。第二变换器块30b获取逆变器53输出的三相电流Ia、Ib、Ic以及计算块28提供的转子的测得角位置Mangle。电流控制块31使用设定点Idref、Iqref以及第二变换器块30b传送的电流值Id、Iq来向第一变换器块30a提供旋转参考系中的二相电压Vd、Vq0也获取转子的测得角位置Mangle的第一变换器块30a然后生成静止参考系中的二相电压Va、νβ用于PWM发生器块29。PWM发生器块29然后生成三相电压V1、V2、V3用于控制逆变器53。逆变器53然后对电机50供电，从DC源65汲取功率。
[0048]调节环路60从而由慢速环61和快速环62构成，慢速环61的执行时间位于500微秒(μ s)至10毫秒(ms)的范围内，而快速环62的执行时间接近25 μ S。
[0049]下面是如图5所示的功能块的一种特定安排的描述，使得电气构件I能够在用于从电池71提供的DC电压Vbat将DC总线电压Vbus提供给电网的总线70的DC/DC电压转换的功能中被使用。该电气构件I由控制构件66控制，控制构件66经通信接口组件11和通信管理器块40将DC电压设定点Svolt提供给微控制器7。该电气构件I还经模拟采集接口组件12连接到由电池71供电的逆变器72。
[0050]除了通信管理器块40之外，实现在微控制器中的功能块还包括电压控制块32和电流律块38。
[0051]实现在FPGA中的功能块包括电流控制块31和PWM发生器块29。
[0052]取决于电压设定点Svolt以及总线电压Vbus，电压控制块32将基准电压Vref传送给电流律块38。块38将电流Iref提供给电流控制块31，后者基于电流值Iref以及电池71提供的电流Ibat生成用于PWM发生器29的控制电压Vcont。PWM发生器然后生成三相电压V1、V2、V3用于控制逆变器72，从而逆变器72从电池71的电压Vbat提供总线电压Vbus0
[0053]再次，已经提供了由慢速环74和快速环75构成的调节环路73。
[0054]本发明并不限于上述的特定实施方式，而是相反涵盖落入由权利要求书限定的本发明的范围内的任何变型。
[0055]尽管已经决定通过使用静态随机存取存储器(SRAM)型的微控制器和FPGA来例示本发明，但是有可能用任何类型的包括处理器的组件来替代微控制器，以及用任何类型的可编程逻辑组件替代FPGA。
[0056]图2和3中所示的功能块的列表自然是非穷举的。此外，所描述的控制和转换功能可使用额外的块或不同的块来被极好地执行。
[0057]同样的，电气构件的电路板上存在的组件的列表类似地是非穷举的。还可能为在多个电路板上安装各组件作好准备。
【主权项】
1.一种可配置的通用电气构件，包括用于执行至少一个配置的功能以便生成用于至少一件电气设备(20、53、72)的输出信号的处理器装置，所述构件的特征在于，所述处理器装置包括其中实现各功能块(2333，3641)的快速处理器单元(4)和慢速处理器单元(7)，这些块被分别安排来执行相对快速操作和相对慢速操作，所述功能块(2333,3641)是独立的且可参数化的，而且所述处理器单元(4、7)是可配置的来以执行所述配置的功能的方式来选择性地对所述功能块(2333，3641)进行参数化和互连。
2.根据权利要求1的可配置的通用电气构件，其特征在于，所述处理器单元(4、7)被安排成执行控制电动机(50)的功能，所述输出信号包括由所述功能基于所述电机的操作参数的设置点和测量值而生成的控制信号。
3.根据权利要求1的可配置的通用电气构件，其特征在于，所述处理器单元(4、7)被安排成执行将DC或AC电压转换成DC或AC电压的功能，所述输出信号包括输出DC或AC电压。
4.根据权利要求1的可配置的通用电气构件，其特征在于，所述快速处理器单元(4)包括至少一个FPGA (4)。
5.根据权利要求1的可配置的通用电气构件，其特征在于，所述慢速处理器单元(7)包括使用软件装置的微控制器(7)。
6.根据权利要求1的可配置的通用电气构件，其特征在于，所述功能块(2333，3641)包括至少一个控制块(3133，36，37)。
7.根据权利要求1的可配置的通用电气构件，其特征在于，所述功能块包括至少一个保护块(2326) ο
8.根据权利要求1的可配置的通用电气构件，其特征在于，所述功能块包括至少一个计算块(28)。
9.根据权利要求1的可配置的通用电气构件，其特征在于，所述功能块(2333，3641)包括变换器块(30)，所述变换器块用于从与电机的定子相关联的静止参考系变换到与电机的转子相关联的旋转参考系，或用于从旋转参考系变换到静止参考系。
10.根据权利要求1的可配置的通用电气构件，其特征在于，所述功能块(2333，3641)包括用于从二相参考系转变成三相参考系或从三相参考系转变成二相参考系的变换器块(30) ο
【专利摘要】一种可配置的通用电气构件，包括用于执行至少一个配置的功能以便生成用于至少一件电气设备20、53、72的输出信号的处理器装置。根据本发明，处理器装置包括其中实现各功能块的快速处理器单元4和慢速处理器单元7，这些块被分别安排来执行相对快速操作和相对慢速操作，因为所述功能块是独立的且可参数化的，而且因为所述处理器单元4、7是可配置的来以执行所述配置的功能的方式来选择性地对所述功能块进行参数化和互连。
【IPC分类】G05B19-042, G06F15-78, H02J13-00
【公开号】CN104823352
【申请号】CN201380061957
【发明人】A·普拉塔, D·勒巴里, J-L·曼卡
【申请人】萨甘安全防护公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2013年11月22日
【公告号】CA2892442A1, EP2926435A2, WO2014082936A2, WO2014082936A3