专利名称：一种挖掘机控制软件测试系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种工程机械测试系统，尤其涉及一种挖掘机控制软件测试系统及方法。
背景技术：
目前大多数挖掘机电气控制的有效性测试主要是通过台架试验来验证，台架实验一般只能通过某些离散的静态点测试来验证控制软件的控制功能，无法模拟整机工作时的连续性，测试效率和可靠性较低。另外一种测试方式是在装机后通过实机操作来验证，这样装机后的电气问题点会很多，这种测试会耗费过多调试测试时间,增加调试成本。发明内容
针对现有的挖掘机测试过程中存在的上述问题，现提供一种旨在实现模拟整机连续动作测试且较便捷的挖掘机 控制软件测试系统及方法。
具体技术方案如下一种挖掘机控制软件测试系统，包括安装有控制软件的待测试控制器，其中，还包括用以模拟挖掘机操作信号和执行机构动力源反馈信号的信号模拟装置、用以采集所述待测试控制器输出信号的信号采集装置以及用以分析所述待测试控制器输出信号的分析装置； 所述信号模拟装置通过一通讯装置与所述待测试控制器的信号输入端连接，所述信号采集装置与所述待测试控制器的输出端连接，所述分析装置与所述信号采集装置连接。
优选的，所述信号模拟装置及所述分析装置主要由一计算机形成。
优选的，所述通讯装置为CAN总线通讯器。
优选的，所述信号采集装置主要由信号采集卡形成。
优选的，还包括用以将所述待测试控制器的输出信号放大和滤波的信号驱动装置，所述信号驱动装置连接于所述待测试驱动器和所述信号采集装置之间。
一种挖掘机控制软件测试方法，其中，包括上述挖掘机控制软件测试系统，通过一液压采集装置采集挖掘机工作时液压控制系统的工作曲线；将所述工作曲线通过所述信号模拟装置转化为与所述待测试控制器匹配的输入信号后通过所述通讯装置传输至所述待测试控制器；所述待测试控制器于控制软件的控制下根据所述输入信号产生对应的输出信号；所述信号采集装置采集所述待测试控制器输出的输出信号并传送至所述分析装置进行分析；所述分析装置内预置有分析算法，所述分析装置根据预置的分析算法分析所述输出信号以判断所述待测试控制装置中的控制软件是否存在缺陷。
优选的，所述工作曲线包括挖掘机先导压力曲线和挖掘机主泵压力曲线。
优选的，所述输出信号包括主泵电流控制信号。
优选的，所述分析装置采集所述主泵电流信号并转换为对应的主泵电流曲线，于所述主泵电流曲线突变的点处通过所述信号模拟装置查询对应的主泵压力曲线上对应的点所表示的压力值，将所述压力值输入所述分析装置由所述分析装置判断所述压力值是否符合预期，如所述压力值不符合预期则通过微调所述控制软件中的相关参数对所述控制软件做出调整。
上述技术方案的有益效果是I、基于虚拟仪器的测试方法替代了以全硬件搭建的台架测试和在整机上进行的实际操作测试，效率高，可靠性好。
2、模拟整机实际挖土的数据，实现了连续动作的输入输出测试，对控制器功能验证更全面。
图I为本发明一种挖掘机控制软件测试系统的实施例的逻辑结构示意图。
图2为本发明一种挖掘机控制软件测试方法的实施例的挖掘机先导压力曲线、挖掘机主泵压力曲线以及挖掘机主泵电流曲线的关系图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
如图I所示，本发明一种挖掘机控制软件测试系统，包括安装有控制软件的待测试控制器，其中，还包括用以模拟挖掘机操作信号和执行机构动力源反馈信号的信号模拟装置、用以采集待测试控制器输出信号的信号采集装置以及用以分析待测试控制器输出信号的分析装置；信号模拟装置通过一通讯装置与待测试控制器的信号输入端连接，信号采集装置与待测试控制器的输出端连接，分析装置与信号采集装置连接。
上述技术方案的工作原理是，通过信号模拟装置模拟挖掘机控制信号和反馈信号作为待测试控制器的输入信号，待测试控制器于控制软件的控制下对输入信号进行计算后输出输出信号，信号采集装置采集待测试控制器输出的信号传送至分析装置，由分析装置结合输入信号分析待测试控制器输出的信号是否符合设计预期。输入信号可以通过额外的传送形式传送至分析装置，一种较优的实施方式是，信号模拟装置及分析装置可主要由一计算机形成，这样就不用增加额外的传送方式，输入装置可直接通过计算机内的控制程序传送至分析装置。
于上述技术方案基础上，进一步的，通讯装置可以是CAN总线通讯器，挖掘机控制器一般都设置有CAN总线接口，通过CAN总线通讯器连接待测试控制器可免去于待测试控制器上增加额外接口的工作，提高测试效率。
于上述技术方案基础上，进一步的，信号采集装置可主要由信号采集卡形成。一种较优的实施方式是，还可以包括用以将待测试控制器的输出信号放大和滤波的信号驱动装置，信号驱动装置连接于待测试驱动器和信号采集装置之间。通过信号驱动装置对待测试控制器的输出信号进行放大和滤波可使信号采集装置获得稳定的信号。
本发明的实施例中还包括一种挖掘机控制软件测试方法，其中，包括上述挖掘机控制软件测试系统，通过一液压采集装置采集挖掘机工作时液压控制系统的工作曲线；将工作曲线通过信号模拟装置转化为与待测试控制器匹配的输入信号后通过通讯装置传输至待测试控制器；待测试控制器于控制软件的控制下根据输入信号产生对应的输出信号； 信号采集装置采集待测试控制器输出的输出信号并传送至分析装置进行分析；分析装置内预置有分析算法，分析装置根据预置的分析算法分析输出信号以判断待测试控制装置中的控制软件是否存在缺陷。如图2所示，工作曲线包括挖掘机先导压力曲线和挖掘机主泵压力曲线；待测试控制器的输出信号包括主泵电流控制信号。通过先导压力曲线和挖掘机主泵压力曲线作为输入信号可实现对待测试控制器在连续动作下的全面测试，同时可对待测试控制器输出的连续的输出信号进行分析。
于上述技术方案基础上，进一步的，分析装置采集主泵电流信号并转换为对应的主泵电流曲线，于主泵电流曲线突变的点处通过信号模拟装置查询对应的主泵压力曲线上对应的点所表示的压力值，将压力值输入分析装置由分析装置判断压力值是否符合预期， 如压力值不符合预期则通过微调控制软件中的相关参数对控制软件做出调整。在主泵电流曲线突变的点即是待测试控制器输出正流量控制信号到输出恒功率控制信号转折的点，此刻对应的主泵压力值即是正流量控制和恒功率控制的转折压力，通过获取该转折压力值并判断此压力值是否与预期的要求相符。当以修改的形式调整待测试控制器的控制软件时， 可以通过观测转折压力的变化，以确保不会因为转折压力过大而引起整机失速甚至熄火， 在确保系统不失速的前提下，可通过调整控制程序实现微调转折压力来改善整机工作过程中因为正流量控制和恒功率控制切换时电流突变而弓I起的执行装置抖动的问题。
进一步的，通过挖掘机先导压力曲线、挖掘机主泵压力曲线以及挖掘机主泵电流曲线，可通过分析装置描绘出挖掘机主泵电流与挖掘机主泵压力的对应曲线，只要在分析装置中提预置与待测试控制器的控制软件一致的挖掘机主泵电流和挖掘机主泵流量关系算法，即 可由分析装置描绘出挖掘机主泵流量和挖掘机主泵压力的关系曲线，即P-Q曲线， 有利于由软件来设定P-Q的正流量控制方法。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种挖掘机控制软件测试系统，包括安装有控制软件的待测试控制器，其特征在于，还包括用以模拟挖掘机操作信号和执行机构动力源反馈信号的信号模拟装置、用以采集所述待测试控制器输出信号的信号采集装置以及用以分析所述待测试控制器输出信号的分析装置； 所述信号模拟装置通过一通讯装置与所述待测试控制器的信号输入端连接，所述信号采集装置与所述待测试控制器的输出端连接，所述分析装置与所述信号采集装置连接。
2.如权利要求I所述挖掘机控制软件测试系统，其特征在于，所述信号模拟装置及所述分析装置主要由一计算机形成。
3.如权利要求I所述挖掘机控制软件测试系统，其特征在于，所述通讯装置为CAN总线通讯器。
4.如权利要求I所述挖掘机控制软件测试系统，其特征在于，所述信号采集装置主要由信号采集卡形成。
5.如权利要求I所述挖掘机控制软件测试系统，其特征在于，还包括用以将所述待测试控制器的输出信号放大和滤波的信号驱动装置，所述信号驱动装置连接于所述待测试驱动器和所述信号采集装置之间。
6.一种挖掘机控制软件测试方法，其特征在于，包括如权利要求1-5中任一所述挖掘机控制软件测试系统，通过一液压采集装置采集挖掘机工作时液压控制系统的工作曲线；将所述工作曲线通过所述信号模拟装置转化为与所述待测试控制器匹配的输入信号后通过所述通讯装置传输至所述待测试控制器；所述待测试控制器于控制软件的控制下根据所述输入信号产生对应的输出信号；所述信号采集装置采集所述待测试控制器输出的输出信号并传送至所述分析装置进行分析；所述分析装置内预置有分析算法，所述分析装置根据预置的分析算法分析所述输出信号以判断所述待测试控制装置中的控制软件是否存在缺陷。
7.如权利要求6所述挖掘机控制软件测试方法，其特征在于，所述工作曲线包括挖掘机先导压力曲线和挖掘机主泵压力曲线。
8.如权利要求7所述挖掘机控制软件测试方法，其特征在于，所述输出信号包括主泵电流控制信号。
9.如权利要求8所述挖掘机控制软件测试方法，其特征在于，所述分析装置采集所述主泵电流信号并转换为对应的主泵电流曲线，于所述主泵电流曲线突变的点处通过所述信号模拟装置查询对应的主泵压力曲线上对应的点所表示的压力值，将所述压力值输入所述分析装置由所述分析装置判断所述压力值是否符合预期，如所述压力值不符合预期则通过微调所述控制软件中的相关参数对所述控制软件做出调整。
全文摘要
本发明公开了一种挖掘机控制软件测试系统及方法，其涉及工程机械测试系统技术领域，包括用以模拟挖掘机操作信号和执行机构动力源反馈信号的信号模拟装置、用以采集待测试控制器输出信号的信号采集装置以及用以分析待测试控制器输出信号的分析装置；信号模拟装置通过一通讯装置与待测试控制器的信号输入端连接，信号采集装置与待测试控制器的输出端连接，分析装置与信号采集装置连接。其技术方案的有益效果是基于虚拟仪器的测试方法替代了以全硬件搭建的台架测试和在整机上进行的实际操作测试，效率高，可靠性好。模拟整机实际挖土的数据，实现了连续动作的输入输出测试，对控制器功能验证更全面。
文档编号G05B23/02GK102929270SQ20121042685
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者吴晓蓉, 郑淇尹, 石向星 申请人:三一重机有限公司