双DSP冗余惯性平台控制器制造技术

双DSP冗余惯性平台控制器，属于平台稳定回路控制、随动环随动控制和随动环锁定控制领域。为了解决目前惯性导航系统的处理器产生故障由于缺少备用控制器导致无法运行的问题。它包括AD转换电路、IO电路、总线模块、功率输出模块、切换模块、判决模块、第一DSP处理器和第二DSP处理器；AD转换电路同时与两个DSP处理器通信，IO电路通过光耦同时与两DSP处理器通信，第二DSP处理器通过McBSP监测第一DSP处理器的工作状态，判决模块用于判断自身状态和第一DSP处理器的工作状态，切换模块根据判决模块的信号对第一DSP处理器和第二DSP处理器进行切换，功率输出模块根据切换信号输出PWM信号，总线模块用于接收功率输出模块、第一DSP处理器和第二DSP处理器的数据。它用于惯性导航系统的惯性平台的控制器。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】双DSP冗余惯性平台控制器，属于平台稳定回路控制、随动环随动控制和随动环锁定控制领域。为了解决目前惯性导航系统的处理器产生故障由于缺少备用控制器导致无法运行的问题。它包括AD转换电路、IO电路、总线模块、功率输出模块、切换模块、判决模块、第一DSP处理器和第二DSP处理器；AD转换电路同时与两个DSP处理器通信，IO电路通过光耦同时与两DSP处理器通信，第二DSP处理器通过McBSP监测第一DSP处理器的工作状态，判决模块用于判断自身状态和第一DSP处理器的工作状态，切换模块根据判决模块的信号对第一DSP处理器和第二DSP处理器进行切换，功率输出模块根据切换信号输出PWM信号，总线模块用于接收功率输出模块、第一DSP处理器和第二DSP处理器的数据。它用于惯性导航系统的惯性平台的控制器。【专利说明】双DSP冗余惯性平台控制器
本专利技术属于平台稳定回路控制、随动环随动控制和随动环锁定控制领域。
技术介绍
广泛应用于惯性导航系统的惯性平台，也称陀螺稳定平台，是惯性导航中的重要部件。通过在飞行器上建立一个不受飞行器运动影响的参考坐标系的方式，测量飞行器的姿态信息。惯性平台的稳定性，将对整个导航系统产生决定性的影响。随着计算机技术的发展，高速、高集成度、低成本的微处理器问世并快速商品化，微处理器以其在数据运算和控制能力方面的强大优势，已经广泛应用于航天、航海、军事、工业自动化、交通、能源等各方面。目前，DSP广泛应用于航天领域中的惯性平台中，在平台稳定回路控制、随动环随动控制和随动环锁定控制的伺服随动电路中起到很大作用。在惯性平台的伺服控制中，由于各种不可预知的外界干扰或者伺服控制软件系统的缺陷等，都可能造成处理器死机、程序跑飞等问题，一旦惯性导航系统发生这样的事故，就可能造成人员和财力的巨大损失，产生严重的后果。而在传统的控制器中，一旦处理器出现故障，就很难保证导航系统的安全平稳运行。所以在稳定性要求很高的惯性平台中，引入容错技术是十分重要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决目前惯性导航系统的处理器产生故障由于缺少备用控制器导致无法运行的问题，本专利技术提供一种双DSP冗余惯性平台控制器。本专利技术的双DSP冗余惯性平台控制器，所述控制器包括AD转换电路、IO电路、总线模块、功率输出模块、切换模块、判决模块、第一 DSP处理器和第二 DSP处理器；AD转换电路的陀螺数字信号输出端同时与第一 DSP处理器和第二 DSP处理器的陀螺数字信号输入端连接，IO电路的数据输出端通过光耦同时与第一 DSP处理器和第二 DSP处理器的数据输入端连接，第一 DSP处理器的工作状态信号输出端通过McBSP与第二 DSP处理器的工作状态信号输入端连接，第一 DSP处理器的周期脉冲信号输出端与判决模块的周期脉冲信号输入端连接，第二 DSP处理器的第一 DSP处理器故障检测信号输出端与判决模块的第一 DSP处理器故障检测信号输入端连接，判决模块的判决信号输出端与切换模块的判决信号输入端连接，第一 DSP处理器的PWM信号输入输出端与切换模块的第一 PWM信号输入输出端连接，第二 DSP处理器的PWM信号输入输出端与切换模块的第二 PWM信号输入输出端连接，切换模块的PWM信号输出端与功率输出模块的PWM信号的输入端连接，功率输出模块的PWM信号输出端与总线模块的PWM信号输入端连接，第一 DSP处理器的数据输入输出端和第二 DSP处理器的数据输入输出端分别与总线模块的第一数据输入输出端和第二数据输入输出端连接。所述判决模块包括FPGA模块、检测模块和组合逻辑电路；FPGA模块，用于通过检测第一 DSP处理器的GPIO管脚的脉冲信号，确定第一 DSP处理器是否出现故障，并向组合逻辑电路发送第一 DSP处理器故障判断信号；检测模块，用于检测FPGA模块是否出现故障，并向组合逻辑电路发送FPGA模块故障判断信号；组合逻辑电路，用于根据接收到第一 DSP处理器故障判断信号、FPGA模块故障判断信号和第二 DSP处理器输出的第一 DSP处理器故障检测信号进行判决，输出第一 DSP处理器7和第二 DSP处理器是否切换的判决信号。本专利技术的有益效果在于，使用双DSP处理器进行冗余容错设计，一方面充分利用了 DSP处理器在处理数据方面的强大优势，高速有效的对惯性平台进行控制，保证了惯性导航中要求的精度和稳定性；另一方面通过信号检测来判断第一 DSP处理器7是否正常工作，若组合逻辑电路判断主机出现故障，则发送命令到切换模块，进而实现处理器出现故障时由第一 DSP处理器7切换到第二 DSP处理器8，保证惯性导航系统的安全运行。此外判决模块不仅通过FPGA模块对第一 DSP处理器7进行检测，还通过第二 DSP处理器8对第一DSP处理器7进行检测，同时增加了检测FPGA模块的检测模块，保证了对第一 DSP处理器7故障与否的判断结果的可靠性。保障了惯性导航系统的正常稳定运行。【专利附图】【附图说明】图1为【具体实施方式】一所述的双DSP冗余惯性平台控制器的原理示意图。图2为【具体实施方式】一中所述的AD转换电路的原理示意图。图3为【具体实施方式】一中所述的IO电路的原理示意图。图4为【具体实施方式】二所述的判决模块的原理示意图。图5为【具体实施方式】三所述的检测模块的原理示意图。图6为【具体实施方式】四所述的组合逻辑电路的原理示意图。图7为【具体实施方式】七所述的切换模块5的原理示意图。【具体实施方式】【具体实施方式】一:结合图1、图2和图3说明本实施方式，本实施方式所述的双DSP冗余惯性平台控制器，所述控制器包括AD转换电路1、10电路2、总线模块3、功率输出模块4、切换模块5、判决模块6、第一 DSP处理器7和第二 DSP处理器8 ；AD转换电路I的陀螺数字信号输出端同时与第一 DSP处理器7和第二 DSP处理器8的陀螺数字信号输入端连接，IO电路2的数据输出端通过光耦同时与第一 DSP处理器7和第二 DSP处理器8的数据输入端连接，第一 DSP处理器7的工作状态信号输出端通过McBSP (Multichannel Buffered Serial Port,多通道缓冲串行口)与第二 DSP 处理器 8 的工作状态信号输入端连接，第一 DSP处理器7的周期脉冲信号输出端与判决模块6的周期脉冲信号输入端连接，第二 DSP处理器8的第一 DSP处理器7故障检测信号输出端与判决模块6的第一 DSP处理器7故障检测信号输入端连接，判决模块6的判决信号输出端与切换模块5的判决信号输入端连接，第一 DSP处理器7的PWM信号输入输出端与切换模块5的第一 PWM信号输入输出端连接，第二 DSP处理器8的PWM信号输入输出端与切换模块5的第二 PWM信号输入输出端连接，切换模块5的PWM信号输出端与功率输出模块4的PWM信号的输入端连接，功率输出模块4的PWM信号输出端与总线模块3的PWM信号输入端连接，第一 DSP处理器7的数据输入输出端和第二 DSP处理器8的数据输入输出端分别与总线模块3的第一数据输入输出端和第二数据输入输出端连接。本实施方式中，将原有的DSP作为第一 DSP处理器7，增加一片DSP作为第二 DSP处理器8，第一 DSP处本文档来自技高网...

【技术保护点】
双DSP冗余惯性平台控制器，其特征是在于，所述控制器包括AD转换电路（1）、IO电路（2）、总线模块（3）、功率输出模块（4）、切换模块(5）、判决模块(6）、第一DSP处理器(7）和第二DSP处理器(8）；AD转换电路（1）的陀螺数字信号输出端同时与第一DSP处理器(7）和第二DSP处理器(8）的陀螺数字信号输入端连接，IO电路（2）的数据输出端通过光耦同时与第一DSP处理器(7）和第二DSP处理器(8）的数据输入端连接，第一DSP处理器(7）的工作状态信号输出端通过McBSP与第二DSP处理器(8）的工作状态信号输入端连接，第一DSP处理器(7）的周期脉冲信号输出端与判决模块(6）的周期脉冲信号输入端连接，第二DSP处理器(8）的第一DSP处理器故障检测信号输出端与判决模块(6）的第一DSP处理器故障检测信号输入端连接，判决模块(6）的判决信号输出端与切换模块(5）的判决信号输入端连接，第一DSP处理器(7）的PWM信号输入输出端与切换模块(5）的第一PWM信号输入输出端连接，第二DSP处理器(8）的PWM信号输入输出端与切换模块(5）的第二PWM信号输入输出端连接，切换模块(5）的PWM信号输出端与功率输出模块（4）的PWM信号的输入端连接，功率输出模块（4）的PWM信号输出端与总线模块（3）的PWM信号输入端连接，第一DSP处理器(7）的数据输入输出端和第二DSP处理器(8）的数据输入输出端分别与总线模块（3）的第一数据输入输出端和第二数据输入输出端连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛红琳，吴钊君，李达，王强，罗晶，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23