基于PXI总线的舵机性能测试平台

舵机是空空导弹控制系统的执行机构,舵机测试在导弹性能考核中有重要意义。为了满足对各种类型舵机性能测试的需求,搭建了一个通用化的基于PXI总线的舵机性能测试平台,系统能够实现电动与气动舵机的空载与加载性能测试。软件开发选用Lab Windows/CVI语言,采用多线程技术和模块化设计方法,具有很强的扩展性。应用结果表明:该系统操作简便、覆盖性广、通用性强、精度高,为舵机的性能研究、评估和改进提供了一个良好的工具。     

电动舵机力矩特性的简易测量研究

根据电动舵机的力矩特性快速测量的需要,设计了基于弹性悬臂梁的多通道电动舵机力矩特性简易测量系统.分析了该系统的工作原理与关键技术的实现:针对电动加载系统普遍存在的多余力矩问题,采用机械式加载不会产生多余力矩;通过设计不同规格的弹性悬臂梁能够获得较宽的加载力矩范围;数据采样频率高,有较宽的工作频带.实验结果表明:该系统能够实现对电动舵机的比例加载,并自动绘制力矩-频率特性曲线,实现力矩特性的快速测量.为小功率的电动舵机力矩加载测试提供了一种可行的方案.     

基于LAN的舵机性能虚拟综合测试系统设计

针对舵机性能测试任务的需要,在局域网环境下,组建了舵机性能综合测试系统,包括电动舵机、编码器、A/D和D/A接口卡、正交计数器、功率放大器、计算机、打印机及网络交换机等.应用虚拟仪器软件技术,实现了舵机参数的数据采集、显示、数据存储、数据打印、实验数据分析及实验数据的网络共享等软件功能,给出了最大偏转角度、控制灵敏度、舵机死区、带宽、偏转角速度及控制曲线图等测试数据.实验结果表明,舵机测试系统实现了预定的测试功能,达到了设计要求,并且具有自动化测试、自动保存数据、自动分析处理数据、网络化数据共享、成本低等优点.     

电动负载模拟系统自适应控制系统设计

为了有效抑制电动负载模拟系统多余力矩,从而提高系统加载力矩的输出精度,设计了一种自适应抑制位置干扰力矩的控制方法。基于前馈控制与自适应控制原理,使用MATLAB仿真软件对该方法的有效性作了分析,并进行了试验验证。仿真与试验结果表明:该方法能自适应调节系统加载误差,且舵机运动频率越高,系统跟踪误差调节时间越长;当加载力矩和舵机运动幅值相同时,舵机运动频率越高,该控制方法对系统多余力矩的抑制效果越明显;当加载力矩和舵机运动频率相同时,舵机运动幅值越大,抑制效果越明显。该控制方法能够在系统部分参数未知或者渐变的情况下,有效抑制系统多余力矩。研究结果对飞行器电动负载模拟器的设计具有一定参考价值。     

基于电阻触摸屏的舵机打角时间测量

舵机打角时间是机器人机电系统控制效果的重要影响因素,而舵机打角时间会随使用磨损而变化,因此快速测量舵机打角时间具有重要意义。针对机器人行业广泛使用的模拟舵机,借助MSP430单片机和电阻式五线触摸屏构成的板球系统,设计了一种舵机打角时间测量装置,提出了利用加速度变化判断舵机偏转到位的打角时间测量方法,给出了详细的测量过程并进行了试验测试,结果表明所述装置及方法有良好的测试效果,验证了方法的可行性。     

基于层次结构的舵机通用测试软件设计

测试软件的复用性是摆在测试界面前亟待解决的重要问题。运用面向对象的设计方法,基于层次体系结构理论,以舵机测试系统为模型,提出了一种通用测试软件的三层结构。在实现中,按照面向对象设计原则,采用UML进行建模,使用设计模式和C#反射机制提高软件复用性,达到了使用同一套软件完成舵机测试领域内同一系列产品测试的目标。     

电动负载模拟器的复合控制策略研究

为提高电动负载模拟器的加载性能,该文在分析电动负载模拟器的结构组成和工作原理的基础上,建立系统的数学模型。针对加载过程中存在的加载误差以及多余力矩问题,采用PID控制与舵机指令直接前馈控制的复合控制方法对舵机负载模拟系统进行校正,实现电动负载模拟器的快速、高精度控制。最后对校正后的系统进行仿真分析,验证该方法的可靠性,具有较高的工程实用价值。     

电动负载模拟器广义连接刚度测试系统研究

为提高电动负载模拟器的动态性能和加载精度,针对广义连接刚度对系统的动态响应、加载精度和稳定性的影响,设计一种广义连接刚度测试系统,在构建系统的硬件结构和软件功能的基础上,结合广义连接刚度的计算方法及影响因素,提出一种通过调整弹性杆刚度确定最佳广义连接刚度的方法,并对多余力矩、机械谐振、动态特性等影响因素及最佳广义连接刚度进行定量分析。实验结果表明:测试系统功能完善,测试结果准确。另外,在系统获得最佳广义连接刚度时,系统加载曲线与指令曲线完全重合,明显消除多余力矩对系统的干扰,为动态测试舵机性能提供先决条件。     

舵机测试系统上力矩测量的校准方法研究

介绍了导弹舵机测试系统上力矩测量时所用的扭矩传感器的结构及工作原理,结合导弹舵机测试系统中加载台上扭矩传感器的实际安装结构,设计力矩校准装置,根据扭矩测量的测试原理及溯源要求确立校准方法,采用计算机进行数据采集,将采集到的数据进行运算分析形成校准曲线和拟合直线,最终得出校准结论.     

舵机便携式测试设备设计

针对某型号导弹舵机,使用内置数据采集卡的PXI计算机和Labwindows/CVI编程语言建立了一套舵机便携式测试系统。该系统可以实现控制信号的产生、舵面解锁、多通道连续数据采集、波形实时显示和回放等功能。文中详细介绍了系统的硬件组成、软件设计、功能模块的具体实现。实践结果表明,该系统工作良好,性能稳定,达到了设计要求。     

基于WOA的飞机舵机电动加载系统双环复合控制研究

针对飞机舵机电动加载系统存在舵机与加载电机耦合所造成的多余力矩扰动问题,以无刷直流电机作为加载机构,构建系统数学模型,并提出一种基于鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)的内环电机速度控制、外环力矩控制的双环复合控制策略。在电机速度环控制中,结合Skew Tent混沌映射、动态搜索因子并改进适应度函数设计基于改进型WOA的零基准自抗扰控制器(active disturbance rejection control,ADRC),利用改进型WOA实现零基准ADRC的参数寻优;在力矩环控制中,设计带有补偿环节的重复PID控制器。仿真结果表明,改进型WOA具有良好的寻优能力,且基于此的双环复合控制策略能够有效提高系统跟踪能力并能明显抑制多余力矩。     

基于LabVIEW的舵机测试系统

文章介绍了一套基于LabVIEW的舵机测试系统。舵机是控制飞行器姿态的执行机构,因此有必要对其性能进行严格而有效的测试。这里使用了LabVIEW 7.0作为编程语言。该系统能够产生对舵机的控制信号,同时实现以下主要功能:数据的采集和存储,波形的实时显示和回放,延迟时间的获取和分析等。     

基于舵机动态特性测试的阵风减缓控制系统设计

利用所设计的舵机测试系统对飞翼布局阵风减缓试验模型所采用的伺服舵机(Hitec-7954SH)带载情况下的动态特性进行测试,并根据试验数据辨识出舵机的传递函数。设计舵机补偿控制系统补偿舵机的幅值衰减和相位滞后,并在此基础上设计阵风减缓控制系统。仿真计算表明:在von Karman连续阵风激励的情况下,所设计的控制系统能有效减缓模型的阵风响应。然而,舵机动态特性会对阵风减缓控制系统产生影响:幅值衰减会降低阵风减缓控制系统的减缓效果而相位滞后会使得所设计的阵风减缓控制系统在某些频率范围内加剧飞机的阵风响应。比较舵机补偿控制系统开/闭状态下模型的阵风响应,在断开舵机补偿控制系统的情况下,所设计的阵风减缓控制系统的减缓效果降低,甚至加剧某些响应,说明舵机补偿控制系统的必要性,并为之后的风洞试验和飞行试验提供参考。     

被动式电动加载系统的设计与测试

本文讨论了被动式电动伺服加载系统的相关特性.首先描述了被动式电动加载系统的工作原理和数学模型,并进行了驱动系统的设计.在此基础上对被动式电动加载系统的多余转矩问题及解决方法进行了分析说明.经测试可知,在承载对象速度变化的情况下,被动式电动加载系统输出力矩稳定,可基本满足跟踪要求.     

全自动风洞天平校准台测控系统的设计与研究

为提高风洞天平校准的自动化程度,设计了一套基于伺服电动缸加载的全自动天平校准台测控系统。该系统用电动缸加载取代传统的砝码加载,具有大载荷、高准确度、自动加载、自动复位的功能。经过测试,该系统可以对风洞天平进行高效率、高准确度的校准。     

一种舵机组合控制策略的书写机器人设计

本文讨论了受控制驱动力、外界扰动及参数不确定的一种舵机组合控制策略的书写机器人设计。首先,构建多舵机组合机械臂模型及其旋转拟合空间,解算并采集其正、逆运动学和动力学的仿真样本数据训练RBF神经网络自适应策略控制器,分析多舵机组合控制后的关节转角轨迹曲线及系统响应特性;进而,针对书写机器人组合舵机的运行轨迹目标跟踪末端书写过程,完成4自由度和6自由度舵机关节三维空间坐标的建模和仿真,采用RBF神经网络自适应策略和PNN神经网络策略完成书写机器人末端位置控制,比较两种控制策略的书写机器人末端控制过程的位置误差精度参数。研究表明,根据舵机组合控制策略进行书写机器人的建模与分析的特征参数,进行设计相应的书写机器人控制系统,笔尖末端轨迹运行控制能够5s内执行上位机指令,文中设计的硬笔书写机器人和软笔书写机器人都能写出具有良好辨识度的图形格式。     

航空电动机构综合测试系统设计

对航空电动机构综合测试系统设计开发的背景及意义作了简单介绍,并阐述了系统的测试原理与方法;详细论述了测试系统的硬件组成及各部分功能,最后对测试系统的软件设计环境、软件系统功能和关键算法作了介绍.     

EPS性能测控系统加载装置的研究

进行汽车电动助力转向系统EPS性能的研究与开发，关键是要有一套模拟汽车运行路面状况的加载系统。本文对汽车EPS被动式电液伺服加载系统进行了结构设计及模型建立，并对系统进行了仿真及PID调节。Simulink仿真结果表明该系统设计符合要求，能够有效地改善测试系统的加载性能，对电动助力转向系统控制器的设计具有指导意义。     

非线性环节对电动舵机性能影响分析

采用相平面分析方法对电动舵机中存在的主要非线性环节——死区和间隙——进行理论及仿真分析，并在某型舵机上进行验证。仿真及试验都表明不同的非线性环节对舵机性能的影响是不一致的，应根据使用要求对从设计或制造环节即采取抑制措施，减小其对系统性能的影响。     

基于模型的汽车电控单元仿真测试技术研究

首先介绍了三种在环仿真测试技术:模型在环仿真,软件在环仿真和硬件在环仿真的基本原理,以及它们在车用电控单元研制过程中不同阶段的应用。在此基础上,作者研制了汽车电动驻车制动控制器软件在环仿真测试系统及汽车组合仪表电控单元通讯软件自动测试硬件在环仿真测试系统。前者实现了对电动驻车制动系统的全参数动态模拟,为电动驻车制动系统控制软件的开发测试提供了仿真测试环境;后者实现了对组合仪表电控单元通讯软件的自动测试。