一种获取从负载力矩到反馈电位计的动态特性的试验方法

摘要

本发明公开了一种获取从负载力矩到反馈电位计的动态特性的试验方法，具体步骤为：建立获取液压舵机动态特性的测试系统，包括：负载力矩模拟器模块、液压舵机模块和动态特性确定模块；负载力矩模拟器模块对液压舵机模块施加力矩；液压舵机模块跟踪舵零指令；动态特性确定模块计算力矩到反馈电位计的动态特性。本发明能够有效获取液压舵机动态特性，填补以往测试方法的空白，其突出特点是通过对施加负载力矩和反馈电位计进行数据处理，进而得到液压舵机的动态特性，可以有效解决没有测试方法可以获取液压舵机的谐振频率的问题，为液压舵机模型设计与验证提供重要支撑。本发明还可应用于其它具有动态特性测试需求的舵机产品设计中。

权利要求

1.一种获取从负载力矩到反馈电位计的动态特性的试验方法，其特征在于具体步骤为：第一步 建立获取液压舵机模块动态特性的测试系统

获取液压舵机模块动态特性的测试系统，包括：负载力矩模拟器模块、液压舵机模块和动态特性确定模块；所述负载力矩模拟器模块的功能是：完成设定频率和设定大小的负载力矩的输出；

液压舵机模块的功能是：承受负载力矩，同时根据自身反馈电位计的反馈完成对舵指令的跟踪；

动态特性确定模块的功能是：对负载力矩和反馈电位计进行处理后确定液压舵机模块的动态特性；

第二步 负载力矩模拟器模块对液压舵机模块施加力矩

负载力矩模拟器模块通过转接工装与液压舵机模块相连接；负载力矩模拟器模块接收力矩指令，力矩指令的大小不能超过液压舵机模块最大负载力矩，力矩指令的频率为F,F为任意值；负载力矩模拟器模块通过自身的力矩传感器反馈完成对力矩指令的输出，最后通过转接工装将力矩传递给液压舵机模块；

第三步 液压舵机模块跟踪舵零指令

液压舵机模块承受来自负载力矩模拟器模块施加的力矩，同时根据自身的反馈电位计反馈完成对零指令的跟踪；

第四步 动态特性确定模块计算力矩到反馈电位计的动态特性动态特性确定模块对负载力矩模拟器模块输出的力矩和液压舵机模块输出的反馈电位计数据进行快速傅里叶变换，得到施加频率F时的幅值和相位，根据力矩和反馈电位计幅值和相位计算力矩到反馈电位计的动态特性：其中：Gm_db为施加频率F时力矩到反馈电位计的幅值，Pm为施加频率F时力矩到反馈电位计的相位，mag_M为力矩的施加频率F时幅值，mag_Uf为反馈电位计的施加频率F时幅值，phase_M为力矩的施加频率F时相位，phase_Uf为反馈电位计的施加频率F时相位；

至此，确定了获取从负载力矩到反馈电位计的动态特性的试验。

说明书

一种获取从负载力矩到反馈电位计的动态特性的试验方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种获取液压舵机动态特性的试验方法，特别是一种获取从负载力矩到反馈电位计的动态特性的试验方法。

背景技术

[0002] 液压舵机的动态特性是指不同频率下从负载力矩到反馈电位计的传递特性。工程中一般通过测试从指令到反馈电位计的传递特性以表征舵系统（包括舵机和舵面）的动态特性，该方法由于液压舵机的死区和舵速饱和等原因，无法获得液压舵机的谐振频率。

发明内容

[0003] 本发明目的在于提供一种获取从负载力矩到反馈电位计的动态特性的试验方法，解决以往测试方法无法获取液压舵机的谐振频率的问题。

[0004] 一种获取从负载力矩到反馈电位计的动态特性的试验方法的具体步骤为：

[0005] 第一步 建立获取液压舵机动态特性的测试系统

[0006] 获取液压舵机动态特性的测试系统，包括：负载力矩模拟器模块、液压舵机模块和动态特性确定模块。所述，

[0007] 负载力矩模拟器模块的功能是：完成设定频率和设定大小的负载力矩的输出；

[0008] 液压舵机模块的功能是：承受负载力矩，同时根据自身反馈电位计的反馈完成对舵指令的跟踪；

[0009] 动态特性确定模块的功能是：对负载力矩和反馈电位计进行处理后确定液压舵机的动态特性。

[0010] 第二步 负载力矩模拟器模块对液压舵机模块施加力矩

[0011] 负载力矩模拟器模块通过转接工装与液压舵机模块相连接。负载力矩模拟器模块接收力矩指令，力矩指令的大小不能超过液压舵机最大负载力矩，力矩指令的频率为F  ,F为任意值。负载力矩模拟器通过自身的力矩传感器反馈完成对力矩指令的输出，最后通过转接工装将力矩传递给舵机模块。

[0012] 第三步 液压舵机模块跟踪舵零指令

[0013] 液压舵机模块承受来自负载力矩模拟器模块施加的力矩，同时根据自身的反馈电位计反馈完成对零指令的跟踪。

[0014] 第四步 动态特性确定模块计算力矩到反馈电位计的动态特性

[0015] 动态特性确定模块对力矩模拟器模块输出的力矩和液压舵机模块输出的反馈电位计数据进行快速傅里叶变换，得到施加频率F时的幅值和相位，根据力矩和反馈电位计幅值和相位计算力矩到反馈电位计的动态特性：

[0016]

[0017] 其中： 为施加频率F时力矩到反馈电位计的幅值， 为施加频率F时力矩到反馈电位计的相位， 为力矩的施加频率F时幅值， 为反馈电位计的施加频率F时幅值， 为力矩的施加频率F时相位， 为反馈电位计的施加频率F时相位；

[0018] 至此，确定了从负载力矩到反馈电位计的动态特性的试验。

[0019] 本发明能够有效获取液压舵机动态特性，填补以往测试方法的空白，其突出特点是通过对施加负载力矩和反馈电位计进行数据处理，进而得到液压舵机的动态特性，可以有效解决没有测试方法可以获取液压舵机的谐振频率的问题，为液压舵机模型设计与验证提供重要支撑。本发明还可应用于其它具有动态特性测试需求的舵机产品设计中。

具体实施方式

[0020] 一种获取从负载力矩到反馈电位计的动态特性的试验方法的具体步骤为：

[0021] 第一步 建立获取液压舵机动态特性的测试系统

[0022] 获取液压舵机动态特性的测试系统，包括：负载力矩模拟器模块、液压舵机模块和动态特性确定模块。所述，

[0023] 负载力矩模拟器模块的功能是：完成设定频率和设定大小的负载力矩的输出；

[0024] 液压舵机模块的功能是：承受负载力矩，同时根据自身反馈电位计的反馈完成对舵指令的跟踪；

[0025] 动态特性确定模块的功能是：对负载力矩和反馈电位计进行处理后确定液压舵机的动态特性。

[0026] 第二步 负载力矩模拟器模块对液压舵机模块施加力矩

[0027] 负载力矩模拟器模块通过转接工装与液压舵机模块相连接。负载力矩模拟器模块接收力矩指令，力矩指令的大小不能超过液压舵机最大负载力矩，力矩指令的频率为F  ,F为任意值。负载力矩模拟器通过自身的力矩传感器反馈完成对力矩指令的输出，最后通过转接工装将力矩传递给舵机模块。

[0028] 第三步 液压舵机模块跟踪舵零指令

[0029] 液压舵机模块承受来自负载力矩模拟器模块施加的力矩，同时根据自身的反馈电位计反馈完成对零指令的跟踪。

[0030] 第四步：动态特性确定模块计算力矩到反馈电位计的动态特性

[0031] 动态特性确定模块对力矩模拟器模块输出的力矩和液压舵机模块输出的反馈电位计数据进行快速傅里叶变换，得到施加频率F时的幅值和相位，根据力矩和反馈电位计幅值和相位计算力矩到反馈电位计的动态特性：

[0032]

[0033] 其中： 为施加频率F时力矩到反馈电位计的幅值， 为施加频率F时力矩到反馈电位计的相位， 为力矩的施加频率F时幅值， 为反馈电位计的施加频率F时幅值， 为力矩的施加频率F时相位， 为反馈电位计的施加频率F时相位；

[0034] 至此，确定了获取从负载力矩到反馈电位计的动态特性的试验。