一种伺服驱动性能测试与算法验证装置的制造方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型属于伺服性能测试技术领域，特别是涉及一种测试伺服驱动性能、控制及辨识算法验证、电机参数测量的伺服驱动性能测试与算法验证装置。
【背景技术】
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[0002]电动机作为当今社会的主要动力设备获得广泛应用。无论是工农业生产、国防科技还是人们的日常生活，都离不开电动机提供的动力。对伺服电机特性、多轴控制系统、控制理论与控制策略选择等进行实验和研宄，可以验证电机选择是否恰当，控制系统的搭建是否正确，控制策略的选择是否合理，具有加快产品进程，节约成本等重要意义。
【实用新型内容】:
[0003]本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种伺服驱动性能测试与算法验证装置，其目的在于:1)测试被测电机和伺服驱动器的性能:低速特性、负载突变时的抗扰性能、电机启动特性及电机扭矩稳定性；2)算法验证实验:参数自调整算法验证、负载转矩辨识算法验证及转动惯量辨识算法验证；3)电机参数测量:反电势系数及转矩系数。
[0004]为达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案予以实现:
[0005]一种伺服驱动性能测试与算法验证装置，包括底座、被测电机、扭矩传感器、编码器、主轴及配重；其中，该底座的顶部开设有若干条平行设置的导向槽，电机支架、扭矩传感器支架、第二主轴支架、第一主轴支架及配重支架依次通过底座上的导向槽安装在底座上，被测电机安装在电机支架，扭矩传感器安装在扭矩传感器支架上，主轴分别与第二主轴支架和第一主轴支架之间活动连接，配重安装在配重支架上，且被测电机的输出轴通过第一波纹管联轴器与扭矩传感器的一端相连，扭矩传感器的另一端通过第二波纹管联轴器与主轴的一端相连，主轴的另一端通过联轴器与配重相连；
[0006]编码器安装在主轴与扭矩传感器相连的一端，主轴的中间设置有第一带轮；磁粉制动器支架安装在底座的顶部，磁粉制动器安装在磁粉制动器支架上，磁粉制动器上设置有第二带轮，主轴与磁粉制动器通过包裹在第一带轮和第二带轮上的同步带相连。
[0007]本实用新型进一步的改进在于:主轴分别通过轴承与第二主轴支架和第一主轴支架之间活动连接。
[0008]本实用新型进一步的改进在于:轴承选用深沟球轴承。
[0009]本实用新型进一步的改进在于:当用于测量被测电机的反电势系数和转矩系数时，将配重被替换为主拖电机，主轴的另一端通过联轴器与主拖电机相连。
[0010]本实用新型进一步的改进在于:第一带轮的直径小于第二带轮的直径。
[0011]本实用新型进一步的改进在于:第二主轴支架和第一主轴支架均选用L型支架。
[0012]本实用新型进一步的改进在于:被测电机选用武汉华大的130ST-M05025交流被测电机。
[0013]本实用新型进一步的改进在于:扭矩传感器选用HBM的T22扭矩传感器。
[0014]本实用新型进一步的改进在于:编码器选用海德汉的13位绝对式编码器。
[0015]本实用新型进一步的改进在于:磁粉制动器选用日本三菱的ZX-5YS磁粉制动器。
[0016]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0017]本实用新型由单相或三相电给伺服驱动器供电，伺服驱动器驱动和控制伺服电机转动，扭矩传感器测量被测电机输出的扭矩变化，并用DSPACE或者数字示波器记录，编码器输出的信号通过动态测试仪或者DSPACE可以记录电机的位置和速度，分析记录的电机扭矩曲线、转速曲线，从而得出伺服驱动在负载突变时的转速性能和扭矩跟随性能。
[0018]本实用新型可以用于大学本科生教学实验、伺服驱动性能测试、用于科研人员进行伺服相关算法的实用性验证，此外可以测试被测电机的反电势系数、转矩系数等参数；本实用新型采用精密的编码器、扭矩传感器以及设计良好的机械安装支架，保证了机械装置的同轴度和安装精度，实验时可以保证测试转速的精度和扭矩测试精度。
【附图说明】
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[0019]本实用新型一种伺服驱动性能测试与算法验证装置的整体结构示意图。
[0020]图中:1、底座，2、被测电机，3、扭矩传感器支架，4、电机支架，5、第一波纹管联轴器，6、扭矩传感器，7、第二波纹管联轴器，8、编码器，9、第一主轴支架，10、主轴，11、同步带，
12、联轴器，13、配重，14、配重支架，15、磁粉制动器，16、磁粉制动器支架，17、第二主轴支架，18、轴承。
【具体实施方式】
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[0021]下面结合附图对本实用新型进一步说明。
[0022]如图1所示，本实用新型一种伺服驱动性能测试与算法验证装置，包括底座1、被测电机2、扭矩传感器6、编码器8、主轴10及配重13 ;其中，该底座I的顶部开设有若干条平行设置的导向槽，电机支架4、扭矩传感器支架3、第二主轴支架17、第一主轴支架9及配重支架14依次通过底座I上的导向槽安装在底座I上，被测电机2安装在电机支架4，扭矩传感器6安装在扭矩传感器支架3上，主轴10分别与第二主轴支架17和第一主轴支架9之间活动连接，配重13安装在配重支架14上，且被测电机2的输出轴通过第一波纹管联轴器5与扭矩传感器6的一端相连，扭矩传感器6的另一端通过第二波纹管联轴器7与主轴10的一端相连，主轴10的另一端通过联轴器12与配重13相连，在主轴10的末端安装配重13可以改变被测电机2的惯量；
[0023]编码器8安装在主轴10与扭矩传感器相连的一端，主轴10的中间设置有第一带轮；磁粉制动器支架16安装在底座I的顶部，磁粉制动器15安装在磁粉制动器支架16上，磁粉制动器15上设置有第二带轮，主轴10与磁粉制动器15通过包裹在第一带轮和第二带轮上的同步带11相连，磁粉制动器，15通过同步带11给被测电机2提供负载扭矩。
[0024]当用于测量被测电机2的反电势系数和转矩系数时，将配重13被替换为主拖电机，主轴10的另一端通过联轴器12与主拖电机相连。
[0025]进一步地，主轴10分别通过轴承18与第二主轴支架17和第一主轴支架9之间活动连接。优选地，轴承18选用深沟球轴承。
[0026]进一步地，磁粉制动器15与主轴10之间的连接，需要考虑到磁粉制动器15的最高转速限制，所以设计如图所示的通过同步带11的减速装置来实现一定的减速比，因此第一带轮的直径小于第二带轮的直径。第二主轴支架17和第一主轴支架9均选用L型支架。
[0027]优选地，被测电机2选用武汉华大的130ST-M05025交流被测电机。扭矩传感器6选用HBM的T22扭矩传感器。编码器8考虑到需要基本支持Endat接口，多摩川数字接口，SS