01
保护机制概述
什么是运动控制实时保护机制，为什么需要它，常见风险场景（撞车、过载、飞车）。
概念风险
02
硬件看门狗
独立看门狗（IWDG）原理、窗口看门狗（WWDG）原理、硬件电路设计要点。
IWDGWWDG电路
03
软件看门狗
任务级看门狗实现、多线程喂狗策略、死锁检测与恢复。
任务多线程死锁
04
位置超限保护
软限位与硬限位设计、正负限位信号处理、回零过程中的保护逻辑。
限位回零
05
速度保护
最大速度限制、加速度/减速度限制、速度前馈与安全余量。
速度加速度
06
电流/扭矩保护
峰值电流限制、RMS电流监控、扭矩过载保护算法。
电流扭矩
07
温度保护
电机温度模型、NTC/PTC传感器读取、降额运行策略。
NTC降额
08
电压保护
母线欠压/过压保护、再生能量泄放、制动电阻选型。
母线制动
09
编码器故障保护
信号丢失检测、ABZ信号校验、多圈绝对值编码器异常处理。
编码器ABZ
10
通讯中断保护
EtherCAT断线检测、CANopen心跳机制、超时重连策略。
EtherCATCANopen
11
急停与安全转矩关断（STO）
硬件急停电路设计、STO功能安全等级、软件急停响应流程。
STO急停
12
抱闸控制逻辑
抱闸打开/关闭时序、抱闸电流检测、抱闸故障诊断。
抱闸时序
13
动态刹车与能量回馈
动态制动电阻控制、回馈电网条件、母线电压泵升抑制。
制动回馈
14
轨迹规划中的保护
S型曲线限速、前瞻处理（Look-ahead）、拐角速度自适应。
轨迹前瞻
15
碰撞检测与力矩限幅
基于电流的碰撞检测、力矩限幅模式、柔性控制切换。
碰撞力矩
16
安全PLC与双通道冗余
双通道架构、安全PLC与驱动器交互、诊断覆盖率。
冗余安全PLC
17
功能安全标准（IEC 61800-5-2）
安全功能分类、SIL等级、MTTFd计算。
IECSIL
18
实时操作系统（RTOS）下的保护
任务优先级设计、中断延迟对保护的影响、临界区保护。
RTOS中断
19
故障记录与日志
黑匣子设计、故障触发条件记录、波形回放分析。
日志黑匣子
20
状态机与故障恢复
驱动器状态机（DS402）、故障复位条件、自动恢复策略。
DS402状态机
21
多轴同步保护
主从跟随误差监控、电子凸轮同步丢失保护、虚轴同步机制。
同步凸轮
22
安全速度监控（SSM）
安全速度限值、安全方向检测、安全停止距离计算。
SSM速度
23
安全位置监控（SLP/SP）
安全软限位、安全位置窗口、位置偏差监控。
SLP位置
24
安全加速度监控（SAR）
加速度突变检测、冲击限制、人体安全加速度阈值。
SAR加速度
25
制动器测试与监控
静态制动测试、动态制动测试、制动器磨损诊断。
制动器诊断
26
电机霍尔传感器保护
霍尔信号逻辑校验、换相错误检测、霍尔与编码器融合。
霍尔换相
27
过载保护与I²t算法
I²t热模型原理、累积热量计算、冷却时间常数。
I²t热模型
28
电磁兼容（EMC）与保护误触发
屏蔽与滤波、共模干扰抑制、软件滤波抗抖动。
EMC滤波
29
保护机制的测试与验证
硬件在环（HIL）测试、故障注入测试、回归测试策略。
HIL故障注入
30
综合案例：工业机器人关节保护系统设计
需求分析、架构设计、保护参数整定、现场调试经验。
机器人关节实战