基于双核处理器的主动磁悬浮轴承容错控制架构

摘要

设计冗余结构是提高磁悬浮支承可靠性的一种切实有效的方法,其要求控制系统设计具备容错性,能快速有效的检测并表达故障特征,并能针对故障容错控制,而继续提供有效电磁支承特性.考虑到多自由度磁悬浮支承系统的故障诊断与实时控制需求,本文提出了一种基于异构的双核处理器ARM+DSP架构,来应对并行执行的实时控制和故障诊断任务的需求.硬件配置上以DSP作为执行多个环路的故障监测;而ARM作为主控制器执行转子位置控制算法,并根据从控制器的故障重构控制器而实现容错;软件结构上提出了基于双核处理器的信息交互、任务分配与执行的设计方法.根据实时控制和故障诊断任务的性能需求,采用了异构处理间的共享内存与中断控制来实现故障诊断与实时控制软件间的数据交互,利用SYSLINK通讯组件建立双核间的高速高实时性网络,设计了双向中断来协调控制与监控代码间的执行时序.实验表明了本文所提出架构的有效性.