本发明公开了一种可重构式多功能伺服电机性能测试系统，包括电机静态模块惯量测试模块、电机动态模块惯量测试模块、扭矩测试模块、电机角度测试模块等。为便于在测试系统中模拟伺服电机所受不同工况条件，并开展伺服电机的多项性能测试，各模块单元可采用自由组合拼接的重构技术进行测试系统功能扩展；其由各模块单元底座上的导向槽和导向键及模块输出轴间的联轴器完成拼接固定；通过不同模块的拼接重构，可实现单和/或双电机对拖驱动下的，模拟多种工况条件下的电机转速特性、转矩负载特性、惯量特性、功率特性、速度和位置控制性能的测试工作；为实现电机惯量辨识、干扰抑制控制、控制参数自适应整定、电机同步控制等科学研究提供服务。
1.一种可重构式多功能伺服电机性能测试系统，其特征在于：包括至少四测试模块，其中四所述测试模块分别为电机静态模块惯量测试模块、电机动态模块惯量测试模块、扭矩测试模块和电机角度测试模块，每一所述测试模块均包括彼此独立的功能组件和彼此独立的底座，所述功能组件和所述底座一一对应的相互固定；一所述功能组件可通过联轴器与其他功能组件任意拼接，且与其他功能组件拼接时，与该功能组件对应的底座通过导向键与与该功能组件拼接的其他功能组件的底座拼接，从而可开展对伺服电机在不同工况条件下的模拟和对伺服电机的多项性能参数的测试；
四所述底座具有相同的高度，每一所述底座上均设有相互平行的双列导向槽，与该底座对应的功能组件位于该双列导向槽之间；多个底座相互拼接时，相互拼接的底座上的双列导向槽直线对接，一所述底座上的一导向槽和另一底座上的与之共线的导向槽通过一或多个导线键可拆卸的固定连接；与所述电机静态模块惯量测试模块、电机动态模块惯量测试模块、扭矩测试模块和电机角度测试模块一一对应的四所述底座分别为静态模块底座、动态模块底座、扭矩底座和角度底座；所述扭矩底座和角度底座上的双列导向槽横穿所述扭矩底座和角度底座的上表面并连通所述扭矩底座和角度底座的左、右侧面，所述静态模块底座和动态模块底座上的双列导向槽半横穿所述静态模块底座和动态模块底座的上表面且连通所述静态模块底座和动态模块底座的右或左侧面；四底座是由一整块平整钢板经过经线切割而成；
所述电机动态模块惯量测试模块的功能组件包括动态模块伺服电机、与所述动态模块伺服电机的电机输出轴连接的磁粉制动器和所述磁粉制动器的输出轴，所述磁粉制动器的输出轴为动态模块输出轴，所述动态模块伺服电机、电机输出轴、磁粉制动器和动态模块输出轴排列成一条与导向槽相互平行的直线；所述动态模块伺服电机和磁粉制动器分别通过动态模块伺服电机支座和磁粉制动器支座固定于所述动态模块底座；所述动态模块底座上还固定有离合器，所述离合器的一侧的中心连接有飞轮组，另一端的中心通过传动装置连接所述电机输出轴；所述动态模块底座上的双列导向槽位于背向所述动态模块伺服电机的一侧；所述动态模块输出轴用于通过联轴器与其他功能组件共轴线连接。
2.如权利要求1所述的可重构式多功能伺服电机性能测试系统，其特征在于：所述电机静态模块惯量测试模块的功能组件包括静态模块伺服电机、通过联轴器与所述静态模块伺服电机连接的静态模块飞轮和供所述静态模块飞轮的输出轴穿过的轴承座，静态模块飞轮的输出轴为静态模块输出轴，所述静态模块伺服电机、静态模块飞轮、静态模块轴承座和静态模块输出轴排列成一条与导向槽相互平行的直线；所述静态模块伺服电机和静态模块轴承座分别通过静态模块伺服电机支座和静态模块轴承座支座固定于所述静态模块底座，所述静态模块飞轮悬于所述静态模块底座的上方；所述静态模块底座上的双列导向槽位于背向所述静态模块伺服电机的一侧；所述静态模块输出轴用于通过联轴器与其他功能组件共轴线连接。
3.如权利要求2所述的可重构式多功能伺服电机性能测试系统，其特征在于：所述静态模块伺服电机的控制模式包括位置、速度、转矩、位置+转矩和速度+转矩中的一种或者多种，所述静态模块伺服电机背向静态模块输出轴的一侧固定连接有静态模块角度测量编码器，一静态模块伺服驱动器通过总线连接所述静态模块伺服电机和静态模块角度测量编码器，所述静态模块角度测量编码器用于测量静态模块伺服电机运行过程中的角度信息并将该角度信息通过总线反馈给静态模块伺服驱动器，所述静态模块伺服驱动器用于通过总线完成在不同控制模式下对静态模块伺服电机运行过程中的位置、速度、加速度和力矩信号中的一种或者多种的检测。
4.如权利要求1所述的可重构式多功能伺服电机性能测试系统，其特征在于：所述动态模块伺服电机的控制模式包括位置、速度、转矩、位置+转矩和速度+转矩中的一种或者多种，所述动态模块伺服电机背向动态模块输出轴的一侧固定连接有动态模块角度测量编码器，一动态模块伺服驱动器通过总线连接所述动态模块伺服电机和动态模块角度测量编码器；所述动态模块角度测量编码器用于测量动态模块伺服电机运行过程中的角度信息并将该角度信息通过总线反馈给动态模块伺服驱动器；所述动态模块伺服驱动器用于通过总线完成在不同控制模式下对动态模块伺服电机运行过程中的位置、速度、加速度和力矩信号中的一种或者多种的检测；所述磁粉制动器在输入动态模块变化的励磁电流下，可以对动态模块伺服电机提供正比于电流变化的负载转矩以使动态模块伺服电机负载转矩实时连续可调。
5.如权利要求1所述的可重构式多功能伺服电机性能测试系统，其特征在于：所述传动装置包括固定于所述电机输出轴的主动带轮、固定于所述离合器的从动带轮和连接所述主动带轮和从动带轮的同步带；所述离合器包括位于中心的离合器轴，所述飞轮组包括与所述离合器轴一体安装的固定飞轮片和固定于所述固定飞轮片且与所述固定飞轮片共旋转轴线的一片或者相互叠装的多片飞轮盘，所述离合器轴连接从动带轮；在离合器的作用下，可实现将飞轮组惯量接入动态模块伺服电机，从而模拟实际伺服电机工作中外部负载惯量突然改变的工况条件。
6.如权利要求1所述的可重构式多功能伺服电机性能测试系统，其特征在于：所述扭矩测试模块的功能组件包括扭矩传感器和两扭矩输出轴，所述两扭矩输出轴左右对称的设于所述扭矩传感器的中心；所述扭矩传感器通过扭矩传感器支座固定于所述扭矩底座，两扭矩输出轴均用于通过对应的联轴器与其他功能组件共轴线连接。
7.如权利要求1所述的可重构式多功能伺服电机性能测试系统，其特征在于：所述电机角度测试模块还包括角度编码器和角度输出轴，所述角度输出轴设于所述角度编码器的中心；所述角度编码器通过角度编码器支座固定于所述角度底座，所述角度输出轴用于通过对应的联轴器与其他功能组件共轴线连接。
8.如权利要求1所述的可重构式多功能伺服电机性能测试系统，其特征在于：测试伺服电机的转动角度，位置或速度时，所述电机静态模块惯量测试模块或电机动态模块惯量测试模块与所述电机角度测试模块拼接；测试伺服电机的输出扭矩或伺服电机的同步性能或在双电机对拖情况下进行实验时，所述电机静态模块惯量测试模块、扭矩测试模块和电机动态模块惯量测试模块顺次连接。
一种可重构式多功能伺服电机性能测试系统
技术领域
[0001] 本发明涉及伺服性能测试技术领域，尤其涉及一种可重构式多功能伺服电机性能测试系统。
背景技术
[0002] 电机作为一种将电能转化为机械能的装置，不管是在工业还是其他行业中都起到及其重要的作用。而其中的伺服电机因其控制精度高，适应性强等特点，在自动化设备的应用中有着极其重要地位。特别是近年来工业机器技术的进步和机器人领域的不断拓展，对作为关节驱动部件的伺服电机要求也越来越高，控制也越来越严格。为满足这类高精度、变惯量、变负载情况下伺服电机控制性能的提升，研究发明一种适应多重测试条件下的伺服电机性能测试系统并开展伺服电机各项性能测试是进行电机控制算法设计的基础和重要条件。
发明内容
[0003] 有鉴于此，本发明的实施例提供了一种可重构式多功能伺服电机性能测试系统，可根据需要对各测试模块自由组合来完成多重测试条件下的伺服电机性能测试。
[0004] 本发明的实施例提供一种可重构式多功能伺服电机性能测试系统，包括至少四测试模块，其中四所述测试模块分别为电机静态模块惯量测试模块、电机动态模块惯量测试模块、扭矩测试模块和电机角度测试模块，每一所述测试模块均包括彼此独立的功能组件和彼此独立的底座，所述功能组件和所述底座一一对应的相互固定；一所述功能组件可通过联轴器与其他功能组件任意拼接，且与其他功能组件拼接时，与该功能组件对应的底座通过导向键与与该功能组件拼接的其他功能组件的底座拼接，从而可开展对伺服电机在不同工况条件下的模拟和对伺服电机的多项性能参数的测试。
[0005] 进一步地，四所述底座具有相同的高度，每一所述底座上均设有相互平行的双列导向槽，与该底座对应的功能组件位于该双列导向槽之间；多个底座相互拼接时，相互拼接的底座上的双列导向槽直线对接，一所述底座上的一导向槽和另一底座上的与之共线的导向槽通过一或多个导线键可拆卸的固定连接；与所述电机静态模块惯量测试模块、电机动态模块惯量测试模块、扭矩测试模块和电机角度测试模块一一对应的四所述底座分别为静态模块底座、动态模块底座、扭矩底座和角度底座；所述扭矩底座和角度底座上的双列导向槽横穿所述扭矩底座和角度底座的上表面并连通所述扭矩底座和角度底座的左、右侧面，所述静态模块底座和动态模块底座上的双列导向槽半横穿所述静态模块底座和动态模块底座的上表面且连通所述静态模块底座和动态模块底座的右或左侧面；四底座是由一整块平整钢板经过经线切割而成。
[0006] 进一步地，所述电机静态模块惯量测试模块的功能组件包括静态模块伺服电机、通过联轴器与所述静态模块伺服电机连接的静态模块飞轮和供所述静态模块飞轮的输出轴穿过的轴承座，静态模块飞轮的输出轴为静态模块输出轴，所述静态模块伺服电机、静态模块飞轮、静态模块轴承座和静态模块输出轴排列成一条与导向槽相互平行的直线；所述静态模块伺服电机和静态模块轴承座分别通过静态模块伺服电机支座和静态模块轴承座支座固定于所述静态模块底座，所述静态模块飞轮悬于所述静态模块底座的上方；所述静态模块底座上的双列导向槽位于背向所述静态模块伺服电机的一侧；所述静态模块输出轴用于通过联轴器与其他功能组件共轴线连接。
[0007] 进一步地，所述静态模块伺服电机的控制模式包括位置、速度、转矩、位置+转矩和速度+转矩中的一种或者多种，所述静态模块伺服电机背向静态模块输出轴的一侧固定连接有静态模块角度测量编码器，一静态模块伺服驱动器通过总线连接所述静态模块伺服电机和静态模块角度测量编码器，所述静态模块角度测量编码器用于测量静态模块伺服电机运行过程中的角度信息并将该角度信息通过总线反馈给静态模块伺服驱动器，所述静态模块伺服驱动器用于通过总线完成在不同控制模式下对静态模块伺服电机运行过程中的位置、速度、加速度和力矩信号中的一种或者多种的检测。
[0008] 进一步地，所述电机动态模块惯量测试模块的功能组件包括动态模块伺服电机、与所述动态模块伺服电机的电机输出轴连接的磁粉制动器和所述磁粉制动器的输出轴，所述磁粉制动器的输出轴为动态模块输出轴，所述动态模块伺服电机、电机输出轴、磁粉制动器和动态模块输出轴排列成一条与导向槽相互平行的直线；所述动态模块伺服电机和磁粉制动器分别通过动态模块伺服电机支座和磁粉制动器支座固定于所述动态模块底座；所述动态模块底座上还固定有离合器，所述离合器的一侧的中心连接有飞轮组，另一端的中心通过传动装置连接所述电机输出轴；所述动态模块底座上的双列导向槽位于背向所述动态模块伺服电机的一侧；所述动态模块输出轴用于通过联轴器与其他功能组件共轴线连接。
[0009] 进一步地，所述动态模块伺服电机的控制模式包括位置、速度、转矩、位置+转矩和速度+转矩中的一种或者多种，所述动态模块伺服电机背向动态模块输出轴的一侧固定连接有动态模块角度测量编码器，一动态模块伺服驱动器通过总线连接所述动态模块伺服电机和动态模块角度测量编码器；所述动态模块角度测量编码器用于测量动态模块伺服电机运行过程中的角度信息并将该角度信息通过总线反馈给动态模块伺服驱动器；所述动态模块伺服驱动器用于通过总线完成在不同控制模式下对动态模块伺服电机运行过程中的位置、速度、加速度和力矩信号中的一种或者多种的检测；所述磁粉制动器在输入动态模块变化的励磁电流下，可以对动态模块伺服电机提供正比于电流变化的负载转矩以使动态模块伺服电机负载转矩实时连续可调。
[0010] 进一步地，所述传动装置包括固定于所述电机输出轴的主动带轮、固定于所述离合器的从动带轮和连接所述主动带轮和从动带轮的同步带；所述离合器包括位于中心的离合器轴，所述飞轮组包括与所述离合器轴一体安装的固定飞轮片和固定于所述固定飞轮片且与所述固定飞轮片共旋转轴线的一片或者相互叠装的多片飞轮盘，所述离合器轴连接从动带轮；在离合器的作用下，可实现将飞轮组惯量接入动态模块伺服电机，从而模拟实际伺服电机工作中外部负载惯量突然改变的工况条件。
[0011] 进一步地，所述扭矩测试模块的功能组件包括扭矩传感器和两扭矩输出轴，所述两扭矩输出轴左右对称的设于所述扭矩传感器的中心；所述扭矩传感器通过扭矩传感器支座固定于所述扭矩底座，两扭矩输出轴均用于通过对应的联轴器与其他功能组件共轴线连接。
[0012] 进一步地，所述电机角度测试模块还包括角度编码器和角度输出轴，所述角度输出轴设于所述角度编码器的中心；所述角度编码器通过角度编码器支座固定于所述角度底座，所述角度输出轴用于通过对应的联轴器与其他功能组件共轴线连接。
[0013] 进一步地，测试伺服电机的转动角度，位置或速度时，所述电机静态模块惯量测试模块或电机动态模块惯量测试模块与所述电机角度测试模块拼接；测试伺服电机的输出扭矩或伺服电机的同步性能或在双电机对拖情况下进行实验时，所述电机静态模块惯量测试模块、扭矩测试模块和电机动态模块惯量测试模块顺次连接。
[0014] 本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明所述的可重构式多功能伺服电机性能测试系统具有至少四种测试模块：电机静态模块惯量测试模块、电机动态模块惯量测试模块、扭矩测试模块和电机角度测试模块，所述电机静态模块惯量测试模块和所述电机动态模块惯量测试模块分别能够单独的完成对伺服电机的静态模块惯量测试和动态模块惯量测试；通过组合惯量测试模块和扭矩测试模块或电机角度测试模块，能够完成伺服电机的转动角度，位置和速度等参数的测试；组合所述电机静态模块惯量测试模块、电机动态模块惯量测试模块和扭矩测试模块，可完成伺服电机的输出扭矩或伺服电机的同步性能测试，或者可在双电机对拖情况下进行实验等；从而可开展对伺服电机在不同工况条件下的模拟和对伺服电机的多项性能参数的测试。本发明不仅可以完成单电机驱动下的电机转速特性、负载转矩特性、惯量特性、功率特性、速度和位置控制性能等的测试，也可以完成双电机对拖驱动下的电机转速特性、负载转矩特性、惯量特性、功率特性、速度和位置控制性能等的测试，为实现电机惯量辨识、干扰抑制控制、控制参数自适应整定、电机同步控制等科学研究提供服务。
附图说明
[0015] 图1是本发明可重构式多功能伺服电机性能测试系统的电机静态模块惯量测试模块、电机动态模块惯量测试模块和扭矩测试模块相互拼接的示意图；
[0016] 图2是本发明可重构式多功能伺服电机性能测试系统的电机静态模块惯量测试模块的示意图；
[0017] 图3是本发明可重构式多功能伺服电机性能测试系统的电机动态模块惯量测试模块的示意图；
[0018] 图4是本发明可重构式多功能伺服电机性能测试系统的扭矩测试模块的示意图；
[0019] 图5是本发明可重构式多功能伺服电机性能测试系统的电机角度测试模块的示意图；
[0020] 图6是本发明可重构式多功能伺服电机性能测试系统的电机静态模块惯量测试模块与电机角度测试模块拼接的示意图；
[0021] 图7是本发明可重构式多功能伺服电机性能测试系统的电机动态模块惯量测试模块与电机角度测试模块拼接的示意图；
[0022] 图8是图1的俯视图。
[0023] 图中：10.静态模块输出轴，11.静态模块底座，12.静态模块伺服电机支座，13.静态模块轴承座支座，14.静态模块角度测量编码器，15.静态模块伺服电机，16.联轴器，17.静态模块飞轮，18.静态模块轴承座，19.静态模块伺服驱动器，30.动态模块输出轴，31.动态模块底座，32.动态模块伺服电机支座，33.磁粉制动器支座，34.从动带轮，35.离合器，36.飞轮组，37.飞轮盘，38.动态模块角度测量编码器，39.动态模块伺服电机，40.主动带轮，41.同步带，43.磁粉制动器，50.扭矩输出轴，51.扭矩底座，52.扭矩传感器支座，53.扭矩传感器，60.角度编码器模块输出轴，61.角度编码器模块底座，62.角度输出轴，63.角度编码器，71.联轴器，72.联轴器，73.联轴器，74.联轴器，75.导向槽，76.导向键。
具体实施方式
[0024] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
[0025] 请参考图1至图5和图8，本发明的实施例提供了一种可重构式多功能伺服电机性能测试系统，包括至少四测试模块，其中四所述测试模块分别为电机静态模块惯量测试模块1、电机动态模块惯量测试模块2、扭矩测试模块3和电机角度测试模块4，每一所述测试模块均包括彼此独立的功能组件和彼此独立的底座，所述功能组件和所述底座一一对应的相互固定；一所述功能组件可通过联轴器与其他功能组件任意拼接，且与其他功能组件拼接时，与该功能组件对应的底座通过导向键与与该功能组件拼接的其他功能组件的底座拼接，从而可开展对伺服电机在不同工况条件下的模拟和对伺服电机的多项性能参数的测试。
[0026] 请参考图1至图5和图8，每一所述底座上均设有相互平行的双列导向槽75，与该底座对应的功能组件位于该双列导向槽75之间。多个底座相互拼接时，相互拼接的底座上的双列导向槽75直线对接，一所述底座上的一导向槽75和另一底座上的与之共线的导向槽75通过一或多个导线键76可拆卸的固定连接，具体地就是，将至少一导向键76键入需要相互对接且排列在同一直线的两或者多个不同底座上的导向槽75内，为了增加连接的稳定性，还需要再用螺钉将该导向键76固定于对应的导向槽75中，从而实现多个不同的底座之间的直线无缝连接。为了使任意连接的底座上的双列导向槽75能够相互对齐，所有底座具有相同的高度，且所有导向槽75具有相同的深度。本实施例中，四底座是由一整块平整钢板经过经线切割而成，但不以此为限。
[0027] 与所述电机静态模块惯量测试模块1、电机动态模块惯量测试模块2、扭矩测试模块3和电机角度测试模块4一一对应的四所述底座分别为静态模块底座11、动态模块底座31、扭矩底座51和角度底座61。所述扭矩底座51和角度底座61上的双列导向槽75横穿所述扭矩底座51和角度底座61的上表面并连通所述扭矩底座51和角度底座61的左、右侧面，所述静态模块底座11和动态模块底座31上的双列导向槽75半横穿所述静态模块底座11和动态模块底座31的上表面且连通所述静态模块底座11和动态模块底座31的右或左侧面。
[0028] 请参考图2，所述电机静态模块惯量测试模块1的功能组件包括静态模块伺服电机15、通过联轴器16与所述静态模块伺服电机15连接的静态模块飞轮17和穿过静态模块轴承座18与所述静态模块飞轮17一体安装的静态模块输出轴10，所述静态模块伺服电机15、静态模块飞轮17、静态模块轴承座18和静态模块输出轴10排列成一条与导向槽75相互平行的直线。所述静态模块伺服电机15和静态模块轴承座18分别通过静态模块伺服电机支座12和静态模块轴承座支座13固定于所述静态模块底座11，所述静态模块飞轮17悬于所述静态模块底座11的上方。所述静态模块底座11上的双列导向槽75位于背向所述静态模块伺服电机
15的一侧。所述静态模块输出轴10用于通过联轴器与其他功能组件共轴线连接。
[0029] 所述静态模块伺服电机15的控制模式包括位置、速度、转矩、位置+转矩和速度+转矩中的一种或者多种，所述静态模块伺服电机15背向静态模块输出轴10的一侧固定连接有静态模块角度测量编码器14，一静态模块伺服驱动器19通过总线连接所述静态模块伺服电机15和静态模块角度测量编码器14，所述静态模块角度测量编码器14用于测量静态模块伺服电机15运行过程中的角度信息并将该角度信息通过总线反馈给静态模块伺服驱动器19，所述静态模块伺服驱动器19用于通过总线完成在不同控制模式下对静态模块伺服电机15运行过程中的位置、速度、加速度和力矩信号中的一种或者多种的检测。
[0030] 联轴器16通过连接静态模块飞轮轴的一端来连接静态模块飞轮17的静态模块飞轮轴时，为防止静态模块飞轮轴的另一端飞轮轴发生径向跳动或者径向跳动严重，静态模块飞轮轴的另一端与轴承座18连接，静态模块输出轴10穿过轴承座18连接静态模块飞轮轴，轴承座支座13的高度根据轴承座18与静态模块飞轮轴的同轴情况确定。测试静态模块惯量时，静态模块伺服驱动器19控制静态模块伺服电机15转动，并带动静态模块飞轮17转动，可以在此状态下测得该伺服电机的静态模块转动惯量。
[0031] 请参考图3，所述电机动态模块惯量测试模块2的功能组件包括动态模块伺服电机39、与所述动态模块伺服电机39的电机输出轴连接的磁粉制动器43和连接所述磁粉制动器
43的动态模块输出轴30，所述动态模块伺服电机39、电机输出轴、磁粉制动器43和动态模块输出轴30排列成一条导向槽75相互平行的直线；所述动态模块伺服电机39和磁粉制动器43分别通过动态模块伺服电机支座32和磁粉制动器支座33固定于所述动态模块底座31；所述动态模块底座31上还固定有离合器35，所述离合器35的一侧的中心连接有飞轮组36，另一端的中心通过传动装置连接所述电机输出轴；所述动态模块底座31上的双列导向槽75位于背向所述动态模块伺服电机39的一侧；所述动态模块输出轴30用于通过联轴器与其他功能组件共轴线连接。
[0032] 所述动态模块伺服电机39的控制模式包括位置、速度、转矩、位置+转矩和速度+转矩中的一种或者多种，所述动态模块伺服电机39背向动态模块输出轴的一侧固定连接有动态模块角度测量编码器38，一动态模块伺服驱动器44通过总线连接所述动态模块伺服电机39和动态模块角度测量编码器38；所述动态模块角度测量编码器38用于测量动态模块伺服电机39运行过程中的角度信息并将该角度信息通过总线反馈给动态模块伺服驱动器44；所述动态模块伺服驱动器44用于通过总线完成在不同控制模式下对动态模块伺服电机39运行过程中的位置、速度、加速度和力矩信号中的一种或者多种的检测；所述磁粉制动器43在输入动态模块变化的励磁电流下，可以对动态模块伺服电机39提供正比于电流变化的负载转矩以使动态模块伺服电机39负载转矩实时连续可调。
[0033] 所述传动装置包括固定于所述电机输出轴的主动带轮40、固定于所述离合器35的从动带轮34和连接所述主动带轮40和从动带轮34的同步带41；所述离合器35包括位于中心的在输入电流的作用下可旋转的离合器轴，所述飞轮组36包括与所述离合器轴一体安装的固定飞轮片和固定于所述固定飞轮片且与所述固定飞轮片共旋转轴线的一片或者相互叠装的多片飞轮盘37，所述离合器轴连接从动带轮34；离合器35在输入电流的作用下，可实现将飞轮组36惯量接入动态模块伺服电机39，从而模拟实际伺服电机工作中外部负载惯量突然改变的工况条件。
[0034] 动态模块惯量的测试可以是通过磁粉制动器43来测试，通过给磁粉制动器43加不同的励磁电流来改变负载转矩，通过动态模块伺服电机39带动磁粉制动器转动来测得伺服电机的动态模块转动惯量。此外还可以通过离合器35和飞轮组36的组合来测试动态模块转动惯量，此时只需将离合器35至于贴紧状态，则飞轮组36则会在动态模块伺服电机39和离合器35的作用下转动，飞轮组36的叠加飞轮盘37是相同型号的、带有的4个孔呈且孔等距环形分布的飞轮盘37，各飞轮盘37之间通过螺栓固定在一起，可以通过增减飞轮盘37数量来改变飞轮组36的转动惯量，进而可以测试伺服电机39的动态模块转动惯量。
[0035] 请参考图4，所述扭矩测试模块3的功能组件包括扭矩传感器53和两扭矩输出轴50，所述两扭矩输出轴50左右对称的设于所述扭矩传感器53的中心；所述扭矩传感器53通过扭矩传感器支座52固定于所述扭矩底座51，两扭矩输出轴50均用于通过对应的联轴器与其他功能组件共轴线连接。
[0036] 请参考图5，所述电机角度测试模块4还包括角度编码器63和角度输出轴60，所述角度输出轴60设于所述角度编码器63的中心；所述角度编码器63通过角度编码器支座62固定于所述角度底座61，所述角度输出轴60用于通过对应的联轴器与其他功能组件共轴线连接。
[0037] 请参考图6，电机静态模块惯量测试模块1的静态模块输出轴10和角度编码器模块的角度输出轴60通过联轴器71连接，此组合可以测试伺服电机的转动角度，位置和速度等参数。请参考图7，电机动态模块惯量测试模块2的动态模块输出轴30和角度编码器模块的角度输出轴60通过联轴器72连接，此组合亦可以测试伺服电机的转动角度，位置和速度等参数。
[0038] 如图1和图8所示是一种双电机对拖情况下的测试系统，包括电机静态模块惯量测试模块1、电机动态模块惯量测试模块2、扭矩传感器模块3，电机静态模块惯量测试模块1的静态模块输出轴10和扭矩传感器模块3的一个扭矩输出轴50之间通过联轴器73连接，电机动态模块惯量测试模块2的动态模块输出轴30和扭矩传感器模块3的另一个扭矩输出轴50之间通过联轴器74连接。此系统可以测试伺服电机的输出扭矩和电机的同步性能等。
[0039] 此外，还能进行伺服电机带负载特性实验和伺服电机外部扰动实验，此时不仅可以完成单电机的实验，还可以是双电机对拖实验。单电机实验就是动态模块伺服电机39在磁粉制动器43的负载转矩下进行测试，此时的同步带41可以去掉或离合器35处于松开状态，通过给磁粉制动器43加上不同的励磁电流来进行动态模块伺服电机39在不同负载条件下的性能测试；在双电机对拖情况下进行实验时，可以将其中一个伺服电机作为被测电机，另一个伺服电机作为陪测电机，比如当静态模块伺服电机15作为被测电机时，动态模块伺服电机39则为陪测电机，此时可以用图1的结构进行实验，可以把磁粉制动器43的励磁电流调为零，同步带41去掉或离合器35松开，然后令动态模块伺服电机39处于力矩模式下，静态模块伺服电机15可以处于速度模式或位置模式，此时则把动态模块伺服电机39作为负载并可以对其负载大小进行调节，可以对静态模块伺服电机15的带负载特性和外部扰动性能进行实验。
[0040] 此外在双电机对拖的情况下还可以进行电机同步性能测试，可以分为位置同步、速度同步和力矩同步，在进行同步性能测试时两个伺服电机必须处于相同模式下，但各自独立控制，此时可以通过扭矩测试模块的输出来对两电机的同步性能进行测试。
[0041] 最后还能进行伺服电机的参数辨识实验，此时可以利用电机动态模块惯量测试模块进行实验，就是通过测控系统获取动态模块伺服电机的速度、位移、轴电流、负载等综合指标。
[0042] 本发明所述的可重构式多功能伺服电机性能测试系统，为便于在测试系统中模拟伺服电机所受不同工况条件，并开展伺服电机的多项性能测试，各模块单元可采用自由组合拼接的重构技术进行测试系统功能扩展；其由各模块单元底座上的导向槽和导向键及模块输出轴间的联轴器完成拼接固定；通过不同模块的拼接重构，可实现单和/或双电机对拖驱动下的，模拟多种工况条件下的电机转速特性、转矩负载特性、惯量特性、功率特性、速度和位置控制性能的测试工作；为实现电机惯量辨识、干扰抑制控制、控制参数自适应整定、电机同步控制等科学研究提供服务。整个测试系统各模块单元的自由重构技术，为在同一系统中开展伺服电机不同工况运行条件的模拟和对伺服电机多种性能参数测试提供了便捷性。
[0043] 在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
[0044] 在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
[0045] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
