一種三余度液壓伺服機(jī)構(gòu)的故障模擬箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及伺服機(jī)構(gòu)測試領(lǐng)域，特別是一種三余度液壓伺服機(jī)構(gòu)的故障模擬箱。
【背景技術(shù)】
[0002]伺服機(jī)構(gòu)是對運(yùn)載火箭飛行控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)的統(tǒng)稱。液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)以液氧和煤油為燃料，具備無毒、無污染、高性價(jià)比和使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，是目前世界上的一種主流運(yùn)載火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，并可能用于載人，搖擺液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)的伺服機(jī)構(gòu)也是必備箭上設(shè)備。該種類伺服機(jī)構(gòu)及其控制器在性能測試中，需要在一度故障和兩度故障下進(jìn)行產(chǎn)品的性能測試與考核，以保證三余度運(yùn)載火箭的伺服機(jī)構(gòu)在某余度出現(xiàn)故障時(shí)，還能夠安全可靠地實(shí)現(xiàn)所需功能。
[0003]在保障產(chǎn)品性能和功能不受影響的狀態(tài)下，模擬伺服機(jī)構(gòu)及控制器的典型故障，尤其在故障注入狀態(tài)進(jìn)行無損故障測試，考核產(chǎn)品在一度及兩度故障時(shí)的性能成為關(guān)鍵。目前還沒有設(shè)備來系統(tǒng)地綜合實(shí)現(xiàn)伺服機(jī)構(gòu)及控制器的各類故障模擬、余度故障測試，現(xiàn)有的故障模擬方式為:將故障功能分散，一套設(shè)備完成一個(gè)故障的模擬，比如控制器的供電故障一般采用轉(zhuǎn)接箱和轉(zhuǎn)接電纜，通過短接端子的插拔，實(shí)現(xiàn)控制器供電余度故障測試；控制器輸出飽和故障通過轉(zhuǎn)接箱和外置電流源來實(shí)現(xiàn)；反饋電位計(jì)斷路通過轉(zhuǎn)接箱短接端子的插拔來實(shí)現(xiàn)；反饋電位計(jì)的短路故障在控制器外部通過針孔線及外部電源實(shí)現(xiàn)。
[0004]但是上述方法實(shí)現(xiàn)非常煩瑣、準(zhǔn)備工作量大、時(shí)間長，且安全性低，容易對伺服機(jī)構(gòu)及控制器產(chǎn)生損害，使得產(chǎn)品關(guān)鍵芯片或部件產(chǎn)生不可恢復(fù)的損壞。另外上述方法的測試一致性差，不利于數(shù)據(jù)的比對，只能用于實(shí)驗(yàn)室簡單的一次性的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，不適合正規(guī)地、經(jīng)常性地、反復(fù)地大批量設(shè)備的故障模擬性能測試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種通過在故障模擬模塊中設(shè)置開關(guān)通斷，并通過開關(guān)接通斷實(shí)現(xiàn)了多個(gè)故障的模擬的三余度液壓伺服機(jī)構(gòu)的故障模擬箱，本發(fā)明模擬箱模擬故障及測試時(shí)準(zhǔn)備工作量小、節(jié)約了測試時(shí)間，減少工作量，提高測試的一致性，有利于后期測試數(shù)據(jù)對比。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種三余度液壓伺服機(jī)構(gòu)的故障模擬箱，包括主控模塊、電源故障模塊、反饋電位計(jì)斷路模塊、反饋電位計(jì)短路模塊、伺服閥線圈開路及功放飽和故障模塊，其中
[0007]電源故障模塊，包括三路結(jié)構(gòu)完全相同的第一電路組合；第一電路組合包括開關(guān)K1、第一觸點(diǎn)、第二觸點(diǎn)、第三觸點(diǎn)、第四觸點(diǎn)、第五觸點(diǎn)、第六觸點(diǎn)，其中，第一觸點(diǎn)接伺服控制器的28V+端，第二觸點(diǎn)接伺服控制器的28V地端，第三觸點(diǎn)、第四觸點(diǎn)懸空，第五觸點(diǎn)接測試儀電源28V+端，第六觸點(diǎn)接測試儀電源28V地端；
[0008]主控模塊，當(dāng)接收到模擬伺服控制器電源故障指令時(shí)，控制電源故障模塊中的K1接通第一觸點(diǎn)及第三觸點(diǎn)，接通第二觸點(diǎn)及第四觸點(diǎn)；
[0009]當(dāng)接收到模擬伺服控制器電源故障結(jié)束指令時(shí)，控制電源故障模塊中的K1接通第一觸點(diǎn)及第五觸點(diǎn)，接通第二觸點(diǎn)及第六觸點(diǎn)；
[0010]當(dāng)接收到模擬反饋電位計(jì)斷路故障指令時(shí)，控制開關(guān)K2接通第七觸點(diǎn)及第九觸點(diǎn)，接通第八觸點(diǎn)及第十觸點(diǎn)，控制開關(guān)K3接通第十三觸點(diǎn)與第十七觸點(diǎn)，接通第十四觸點(diǎn)及第十八觸點(diǎn)；
[0011]當(dāng)接收到模擬反饋電位計(jì)短路故障指令時(shí)，控制開關(guān)K2接通第七觸點(diǎn)及第九觸點(diǎn)，接通第八觸點(diǎn)及第十觸點(diǎn)，控制開關(guān)K3接通第十三觸點(diǎn)及第十五觸點(diǎn)，接通第十四觸點(diǎn)及第十六觸點(diǎn)；
[0012]當(dāng)接收到模擬反饋電位計(jì)斷路故障結(jié)束指令或模擬反饋電位計(jì)短路故障指令結(jié)束時(shí)，控制開關(guān)K2接通第七觸點(diǎn)及第i^一觸點(diǎn)，接通第八觸點(diǎn)及第十二觸點(diǎn)，控制開關(guān)K3接通第十三觸點(diǎn)及第十七觸點(diǎn)，接通第十四觸點(diǎn)及第十八觸點(diǎn)；
[0013]當(dāng)接收到伺服閥線圈開路故障指令時(shí)，控制開關(guān)K4接通第十九觸點(diǎn)及第二十一觸點(diǎn)，接通第二十觸點(diǎn)及第二十二觸點(diǎn)，控制開關(guān)K5接通第二十五觸點(diǎn)及第二十九觸點(diǎn)，接通第二十六觸點(diǎn)及第三十觸點(diǎn)，控制開關(guān)K6接通三^^一觸點(diǎn)及第三十五觸點(diǎn)，接通第三十二觸點(diǎn)及第三十六觸點(diǎn)；
[0014]當(dāng)接收到伺服閥線圈功放飽和故障指令時(shí)，控制開關(guān)K4接通第十九觸點(diǎn)及第二i^一觸點(diǎn)，接通第二十觸點(diǎn)及第二十二觸點(diǎn)，控制控制開關(guān)K5接通第二十五觸點(diǎn)及第二十七觸點(diǎn)，接通第二十六觸點(diǎn)及第二十八觸點(diǎn)，控制開關(guān)K6接通三^^一觸點(diǎn)及第三十五觸點(diǎn)，接通第三十二觸點(diǎn)及第三十六觸點(diǎn)，控制調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值直至第三保護(hù)電阻的監(jiān)測電壓為IV;
[0015]當(dāng)接收到伺服閥線圈開路故障結(jié)束指令或伺服閥線圈功放飽和故障結(jié)束指令時(shí)，控制開關(guān)K4接通第十九觸點(diǎn)及第二十三觸點(diǎn)，接通第二十觸點(diǎn)及第二十四觸點(diǎn)，控制開關(guān)K5接通第二十五觸點(diǎn)及第二十九觸點(diǎn)，接通第二十六觸點(diǎn)及第三十觸點(diǎn)，控制開關(guān)K6接通三i^一觸點(diǎn)及第三十五觸點(diǎn)，接通第三十二觸點(diǎn)及第三十六觸點(diǎn)；
[0016]反饋電位計(jì)斷路模塊，包括三路結(jié)構(gòu)完全相同的第二電路組合；第二電路組合包括開關(guān)K2、第七觸點(diǎn)、第八觸點(diǎn)、第九觸點(diǎn)、第十觸點(diǎn)、第^^一觸點(diǎn)、第十二觸點(diǎn)，其中，第七觸點(diǎn)接一路伺服機(jī)構(gòu)電位計(jì)反饋輸出信號高端，第八觸點(diǎn)接伺服控制器電位計(jì)反饋輸出信號高端，第九觸點(diǎn)懸空，、第十觸點(diǎn)接一路反饋電位計(jì)短路模塊，第十一觸點(diǎn)接第十二觸占.
[0017]反饋電位計(jì)短路模塊，包括三路結(jié)構(gòu)完全相同的第三電路組合；第三電路組合包括開關(guān)K3、第十三觸點(diǎn)、第十四觸點(diǎn)、第十五觸點(diǎn)、第十六觸點(diǎn)、第十七觸點(diǎn)、第十八觸點(diǎn)，其中，第十三觸點(diǎn)接一路反饋電位計(jì)斷路模塊中第十觸點(diǎn)，第十四觸點(diǎn)接伺服控制器反饋電位計(jì)反饋輸出信號低端，第十五觸點(diǎn)經(jīng)第二保護(hù)電阻后接第二保護(hù)電壓高端，第十六觸點(diǎn)接第二保護(hù)電壓地端，第十七觸點(diǎn)懸空，第十八觸點(diǎn)接伺服機(jī)構(gòu)反饋電位計(jì)反饋輸出信號低端；
[0018]伺服閥線圈開路及功放飽和故障模塊，包括三路結(jié)構(gòu)完全相同的第四電路組合；第四電路組合包括開關(guān)K4、第十九觸點(diǎn)、第二十觸點(diǎn)、第二^^一觸點(diǎn)、第二十二觸點(diǎn)、第二十三觸點(diǎn)、第二十四觸點(diǎn)、K5、第二十五觸點(diǎn)、第二十六觸點(diǎn)、第二十七觸點(diǎn)、第二十八觸點(diǎn)、第二十九觸點(diǎn)、第三十觸點(diǎn)，K6、第三^^一觸點(diǎn)、第三十二觸點(diǎn)、第三十三觸點(diǎn)、第三十四觸點(diǎn)、第三十五觸點(diǎn)、第三十六觸點(diǎn)，其中，第十九觸點(diǎn)接一個(gè)伺服機(jī)構(gòu)力矩馬達(dá)線圈的高壓端，第二十觸點(diǎn)接一個(gè)伺服控制器力矩馬達(dá)線圈的高壓端，第二十一觸點(diǎn)接開關(guān)K5，第二十二觸點(diǎn)經(jīng)第一保護(hù)電阻后接伺服控制器力矩馬達(dá)線圈的低壓端，第二十三觸點(diǎn)接第二十四觸點(diǎn)，第二十五觸點(diǎn)接第二 i^一觸點(diǎn)、第三十三觸點(diǎn)，第二十六觸點(diǎn)接另一組伺服機(jī)構(gòu)力矩馬達(dá)線圈的低壓端，第二十七觸點(diǎn)經(jīng)滑動(dòng)變阻器、第三保護(hù)電阻后接24V電源高端，第二十八觸點(diǎn)接24V電源地端，第二十九觸點(diǎn)懸空，第三十觸點(diǎn)接一組伺服機(jī)構(gòu)力矩馬達(dá)線圈的低壓端，第三十一觸點(diǎn)接另一個(gè)伺服機(jī)構(gòu)力矩馬達(dá)線圈的高壓端，第三十二觸點(diǎn)接另一個(gè)伺服控制器力矩馬達(dá)線圈的高壓端，第三十三觸點(diǎn)接第二十五觸點(diǎn)，第三十四觸點(diǎn)經(jīng)第一保護(hù)電阻后接伺服控制器力矩馬達(dá)線圈的低壓端，第三十五觸點(diǎn)接第三十六觸點(diǎn)。
[0019]所述的第一保護(hù)電阻為450 Ω。
[0020]所述的第二保護(hù)電壓為9V。
[0021]所述的第二保護(hù)電阻為2000 Ω。
[0022]所述的第三保護(hù)電阻為100 Ω、滑動(dòng)變阻器為3.3k Ω。
[0023]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0024](1)本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過一體化設(shè)計(jì)手段模擬實(shí)現(xiàn)了反饋電位計(jì)斷路故障、反饋電位計(jì)短路故障、伺服閥線圈開路故障、伺服閥線圈功放飽和故障模擬，解決了