一种舵机模拟测控系统的制作方法

文档序号:15063686发布日期:2018-07-31 22:18阅读:198来源:国知局

本实用新型涉及舵机控制技术领域,特别涉及一种舵机模拟测控系统。



背景技术:

飞行器舵机是实现飞行器俯仰、偏航、滚转等姿态变换运动的重要执行机构,其性能对飞行器的制导精度具有决定性的影响。飞行器舵机按照所使用的能源可分为电动舵机、气动舵机等,舵机在接收来自控制系统的综合控制信号,克服气动铰链力矩和弯曲力矩,驱动舵面偏转,产生控制力,控制飞行器的飞行姿态,从而控制飞行器按照预定的轨道飞行。

为保证舵机的性能,通常需要对舵机的性能进行测试,通过模拟飞行器在飞行过程中飞行过程中舵面所受到的空气动力力矩载荷,测试舵面所受到的空气动力力矩载荷,实现对舵机各项性能的测试。现有的舵机测试系统通常采用的是人工测试的方法,存在自动化程度较低,测试精度低的问题,舵机可靠性难以得到保证。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于解决现有舵机测试系统中存在的上述技术问题,提供一种测试精度高、性能稳定可靠、自动化程度高的舵机模拟测控系统。

为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案如下:

一种舵机模拟测控系统,包括主控制系统、信号处理系统、电源系统和加载系统;

所述主控制系统包括测控主机和下位机,所述测控主机采用工控机,下位机采用PXI机箱,所述测控主机连接下位机;

所述信号处理系统包括信号调理单元,所述信号调理单元用于对主控制系统与加载系统之间的传输信号进行电气隔离和调理;

所述电源系统包括主控制系统供电单元和加载系统供电单元,所述主控制系统供电单元采用线性模块电源,输出多路电源电压,为主控制系统和信号处理系统提供工作电源,所述加载系统供电单元用于为加载系统和舵机提供工作电源;

所述加载系统包括测试台、舵机安装支架、编码器、加载电机和扭矩传感器。

上述技术方案中,进一步地,所述工控机内设置有PCI-8361板卡,所述下位机内设置有PXI-8361板卡,所述工控机与下位机之间通过PCI-8361板卡与PXI-8361板卡连接。

上述技术方案中,进一步地,所述下位机内设置有PXI-6602定时器/计数器板卡、PXI-6704DA板卡、PXI-6233AD板卡、PXI-6509I/O板卡和RS232/422串口板卡。

上述技术方案中,进一步地,所述加载系统供电单元采用直流程控电源GEN-4019。

上述技术方案中,进一步地,所述信号处理系统还包括远端调理单元,所述远端调理单元用于对主控制系统与加载系统之间的传输信号进行分流和汇接,实现对易衰减信号的长线传输驱动。

上述技术方案中,进一步地,所述加载系统还包括有气源单元和供气回路,所述气源单元连接供气回路,气源单元包括气源、单向阀、增压泵、储气罐和减压阀,所述气源、单向阀、增压泵、储气罐和减压阀依次连接,所述储气罐和减压阀之间依次设置有空气过滤器和油雾器,所述储气罐上设置有压力开关和安全阀。

本实用新型所具有的有益效果:

该系统可实现对电动舵机、气动舵机的动静态性性能测试,系统基于PXI控制平台,具有可靠性高,操作维护方便,测试精度高的特点。

附图说明

图1为本实用新型系统结构框图。

图2为本实用新型中气源单元结构示意图。

图中:1、气源,2、单向阀,3、增压泵,4、储气罐,5、减压阀,6、空气过滤器,7、油雾器,8、压力开关,9、安全阀,10、供气回路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1,本实施例的舵机模拟测控系统,包括主控制系统、信号处理系统、电源系统和加载系统。主控制系统包括测控主机和下位机,测控主机采用工控机,下位机采用PXI机箱,测控主机连接下位机。本实施例中,工控机内设置有PCI-8361板卡,所述下位机内设置有PXI-8361板卡、PXI-6602定时器/计数器板卡、PXI-6704DA板卡、PXI-6233AD板卡、PXI-6509I/O板卡和RS232/422串口板卡,工控机与下位机之间通过PCI-8361板卡与PXI-8361板卡连接。主控制系统采用工控机和PXI机箱实现对测控系统的管理和控制。

工控机上设置有测控软件,测控软件采用NI公司的LabWindows/CVI设计开发,包括系统配置模块、板卡控制模块、测试流程管理模块、状态监测模块、人机交互模块、数据记录模块和数据后处理模块。其中,系统配置模块主要完成测试系统的控制参数配置、I/0参数配置、系统路径配置、输出配置以及配置文件的加载、保存和修改功能;板卡控制模块主要完成测控系统各板卡的驱动加载、控制与管理功能;测试流程管理模块主要完成测试流程的控制管理,实现测试流程的开始、暂停、停止、完成等功能,根据部件测试及整体测试和静态测试及动态测试等测试任务的需要,编写多个测试函数,以实现手动测试和自动测试功能,并且当测试产品出现故障时,测控软件能暂停测试,给出故障定位提示信息,交由测试人员继续测试或退出排故;状态监测模块主要完成产品各待测参数的实时采集,并将测试数据按照一定的刷新频率在软件界面上以图形或表格方式显示;人机交互模块主要完成各种测控指令的输入、测试过程消息的输出、软件界面各待显参数和显示方式的定制与显示,实现操作人员与计算机的协调工作;数据记录模块主要以指定数据格式和存储路径完成测试数据的记录存储,以便测试结束后的数据分析后处理;数据后处理模块主要完成测试数据的事后处理,包括:数据横轴和纵轴的放大、缩小、平移、峰值提取、谷值提取、周期计算等时域分析,数据的合并、抽取,数据的频域分析等。

本实施例中,信号处理系统包括信号调理单元,信号调理单元用于对主控制系统与加载系统之间的传输信号进行电气隔离和调理,完成对所有AD采集信号及DA输出信号的调理工作和PWM信号的调理工作。优选地,信号处理系统还包括远端调理单元,所述远端调理单元用于对主控制系统与加载系统之间的传输信号进行分流和汇接,实现对易衰减信号的长线传输驱动。

电源系统包括主控制系统供电单元和加载系统供电单元,主控制系统供电单元采用线性模块电源,输出多路电源电压,包括±5V、±15V、24V等电压,为主控制系统和信号处理系统提供工作电源。加载系统供电单元用于为加载系统和舵机提供工作电源;优选地,加载系统供电单元采用直流程控电源GEN-4019;为舵机和加载系统提供±12V、±15V、±27V、±6.3V及3路36V、28.5V、7V电压。

加载系统包括测试台、舵机安装支架、编码器、加载电机和扭矩传感器。舵机安装支架固定安装在测试台上,加载电机连接扭矩传感器,编码器用于采集测试参数。

优选地,本实施例中,加载系统还包括有气源单元和供气回路,用于实现对气动舵机的性能测试。气源单元连接供气回路10,如图2,本实施例中的气源单元包括气源1、单向阀2、增压泵3、储气罐4和减压阀5,气源1、单向阀2、增压泵3、储气罐4和减压阀5依次连接,储气罐4和减压阀5之间依次设置有空气过滤器6和油雾器7,储气罐4上设置有压力开关8和安全阀9。该气源单元采用先增压然后进行减压的稳定调压方式,可实现0-6MPa到16MPa之间气压的任意调节,可满足不同型号气动舵机性能测试的要求。

本实用新型的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的,在本实用新型基础上,本领域技术人员根据所公开的技术内容,不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征做出一些替换和变形,均在本实用新型的保护范围内。

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