專利名稱：門檻速度逆推自動測試舵機(jī)啟動電流的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種飛機(jī)舵機(jī)啟動電流測試方法，特別涉及一種用于測試飛 機(jī)舵機(jī)啟動電流的門檻速度逆推自動測試舵機(jī)啟動電流的方法。
背景技術(shù)：
在舵機(jī)阻尼狀態(tài)速度增益測試過程中，當(dāng)舵機(jī)操縱繼電器控制電流小于 啟動電流時，舵機(jī)輸出端沒有運(yùn)動，但由于機(jī)械振動、電磁干擾等因素的影 響，舵機(jī)輸出端測量速度在零位附近小幅度波動，所以，用傳統(tǒng)的手工方法 調(diào)節(jié)舵機(jī)操縱繼電器電流使其達(dá)到啟動電流比較困難，自動化程度低，測試 人為差錯率高，測試精度和準(zhǔn)確度低。為此，可采用本發(fā)明的方法進(jìn)行測試 可避免這種問題的出現(xiàn)，本發(fā)明中的用于測試舵機(jī)啟動電流的門檻速度逆推 自動測試舵機(jī)啟動電流的方法就能很好地解決自動測試和提高測試精度的 這兩個問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有傳統(tǒng)人工測試方法測試舵機(jī)啟動電流精度太低和自動化 程度低的問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種用于測試舵機(jī)啟動電流的門檻
速度逆推自動測試舵機(jī)啟動電流的方法，采用PXI總線和虛擬測試技術(shù)，在
測試過程中，測控計(jì)算機(jī)以確定的控制規(guī)律逐漸增大操縱繼電器線圈電流
(例如時間間隔為O. ls，每時間間隔控制電流增大O. lmA)，同時測量舵 機(jī)輸出端速度，當(dāng)舵機(jī)輸出端速度達(dá)到(大于或等于)門檻速度時，其對應(yīng) 的控制電流實(shí)際上剛剛超過啟動電流，也就是說，啟動電流大小應(yīng)介于門檻 速度對應(yīng)控制電流與前一時刻控制電流之間，可確定前一時刻控制電流值為 舵機(jī)啟動電流測量值。這種門檻速度逆推自動測試方法解決了舵機(jī)啟動電流
測試時自動化程度低和精度低的問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案
一種門檻速度逆推自動測試舵機(jī)啟動電流的方法，用于測試舵機(jī)啟動電 流，其特征在于，在測試過程中，測控計(jì)算機(jī)以確定的控制規(guī)律逐漸增大操 縱繼電器線圈的控制電流Ii，同時測量舵機(jī)輸出端速度Vj。測控計(jì)算機(jī)控制 軟件判斷舵機(jī)輸出端速度和門檻速度的關(guān)系，當(dāng)舵機(jī)輸出端速度大于或等于 門檻速度時，確定門檻速度前一測試點(diǎn)對應(yīng)的電流值即為舵機(jī)的啟動電流I 啟=1卜1 。
具體測試包括下列步驟
步驟一，按下測控計(jì)算機(jī)的人機(jī)交互界面上的測試按鈕，測控計(jì)算機(jī)輸 出操縱繼電器控制電流Ii二Io，其中，1。為操縱繼電器初始控制電流；
步驟二，控制軟件等待一個數(shù)據(jù)采集周期At，采集并記錄被測舵機(jī)輸 出端速度Vi;
步驟三，判斷舵機(jī)輸出端速度Vj和門檻速度V r]ffi的關(guān)系，如果Vj<V n fi，測控計(jì)算機(jī)輸出操縱繼電器控制電流Ii二Ii-i+AI，其中AI為At時間內(nèi) 操縱繼電器調(diào)節(jié)的控制電壓，并返回步驟二繼續(xù)采集數(shù)據(jù)，反之轉(zhuǎn)入步驟四；
步驟四，確定啟動電流I^二Ii叫，并顯示在測控計(jì)算機(jī)的人機(jī)交互界面 上結(jié)果結(jié)束測試。
本發(fā)明的舵機(jī)啟動電流門檻速度逆推測量方法，測試過程完全由計(jì)算機(jī) 控制，采用測控計(jì)算機(jī)自動控制操縱繼電器線圈電流，只要按下人機(jī)交互界 面上的"開始測試"按鈕，整個測試工作和數(shù)據(jù)處理全部由測控計(jì)算機(jī)自動 完成，實(shí)現(xiàn)了舵機(jī)啟動電流自動測試。解決了傳統(tǒng)人工測試舵機(jī)啟動電流測 試難、精度不高的問題。


圖1是舵機(jī)啟動電流測試原理方框圖2是舵機(jī)啟動電流測試曲線； 圖3是舵機(jī)啟動電流測試流程下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方法對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
具體實(shí)施例方式
舵機(jī)啟動電流是指舵機(jī)輸出端由靜止?fàn)顟B(tài)開始運(yùn)動所需要的控制電流 大小。當(dāng)舵機(jī)操縱繼電器控制電流小于啟動電流時，舵機(jī)輸出端沒有運(yùn)動， 但由于機(jī)械振動、電磁干擾等因素的影響，舵機(jī)輸出端測量速度在零位附近 小幅度波動，所以，判斷舵機(jī)輸出端開始運(yùn)動的速度必須明顯高于干擾值， 這個速度就稱為門檻速度。經(jīng)測試分析某舵機(jī)輸出端速度干擾幅度約為
0. 15mm/s，故門檻速度可確定為0. 5腿/s。
本發(fā)明的方法利用計(jì)算機(jī)自動控制技術(shù)，在測試過程中，測控計(jì)算機(jī)以 確定的控制規(guī)律逐漸增大操縱繼電器線圈電流(例如時間間隔為0. ls， 每時間間隔控制電流增大0. lmA)，同時測量舵機(jī)輸出端速度，當(dāng)舵機(jī)輸出 端速度達(dá)到(大于或等于)門檻速度時，其對應(yīng)的控制電流實(shí)際上剛剛超過 啟動電流，也就是說，啟動電流大小應(yīng)介于門檻速度對應(yīng)控制電流與前一時 刻控制電流之間，可確定前一時刻控制電流值為舵機(jī)啟動電流測量值，這種 方法稱為門檻速度逆推法。
舵機(jī)啟動電流測試原理方框圖如圖1所示。將位移/速度傳感器安裝在 舵機(jī)液壓試驗(yàn)臺上，位移/速度傳感器采集舵機(jī)輸出端行程/速度信號進(jìn)入測 控計(jì)算機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換模塊輸入端(輸入0 5V)，測控計(jì)算機(jī)的D/A轉(zhuǎn)換模 塊輸出端(輸出信號0 20mA)通過放大調(diào)理模塊送入操縱繼電器，測控 計(jì)算機(jī)記錄處理測控計(jì)算機(jī)采集的數(shù)據(jù)，最后輸出測試結(jié)果。
舵機(jī)啟動電流門檻速度逆推測量方法不需要人的參與，測試過程完全由 計(jì)算機(jī)控制，采用測控計(jì)算機(jī)自動控制操縱繼電器線圈電流，只要按下人機(jī) 交互界面上的"開始測試"按鈕，整個測試工作和數(shù)據(jù)處理全部由測控計(jì)算
機(jī)自動完成，實(shí)現(xiàn)了舵機(jī)啟動電流自動測試。本發(fā)明的方法解決了傳統(tǒng)人工
測試飛機(jī)舵機(jī)啟動電流測試難、精度不高等問題，以圖2所示曲線為例，這 種方法的測量絕對誤差小于0. lmA，對于量程為50 mA的測量通道而言，其 引起的滿量程測量誤差小于千分之二。
測控計(jì)算機(jī)的軟件采用下列方法完成:測試軟件采用基于C語言的美國 NI公司的LabWindows/CVI虛擬儀器軟件設(shè)計(jì)開發(fā)；軟件中設(shè)有一個時鐘 用于確定數(shù)據(jù)采集周期，設(shè)計(jì)每過一數(shù)據(jù)采集周期內(nèi)操縱繼電器線圈控制電 流按規(guī)律變化；同時在每個采集周期內(nèi)采集記錄舵機(jī)輸出端位移和Windows 時間等數(shù)據(jù)；最后將數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合處理并將最終結(jié)果輸出。開發(fā)軟件以C 語言為基礎(chǔ)，其具有可讀性強(qiáng)、易于管理、方便的模塊化設(shè)計(jì)等特點(diǎn)，例如 軟件設(shè)計(jì)中大量用到回調(diào)函數(shù)作為子函數(shù)；開發(fā)工具中函數(shù)也簡單易懂，例 如繪制曲線函數(shù)PlotXY，判斷最值函數(shù)MaxMinlD，曲線擬合函數(shù)PolyFit 等(可參考l.考機(jī)械工業(yè)出版社，宋宇峰等編著，LabWindows/CVI逐步深 入與開發(fā)實(shí)例；2.電子工業(yè)出版社，孫曉云等編著，基于LabWindows/CVI 的虛擬儀器設(shè)計(jì)與應(yīng)用等)。
舵機(jī)啟動電流測試具體操作如下
1) 在舵機(jī)液壓試驗(yàn)臺上安裝位移/速度傳感器，不安裝力傳感器，不連 接泵站測試液壓系統(tǒng)。
2) 比例節(jié)流閥控制——自動；系統(tǒng)安全壓力——自動；風(fēng)冷器控制一 —自動；阻尼器控制——自動；操縱繼電器勵磁線圈——自動；操縱繼電器 線圈電流——自動。
3) 啟動泵站電機(jī)。
4) 按下"開始測試"按鈕各控制輸出通道強(qiáng)制設(shè)置為"自動"，測控計(jì)
算機(jī)控制操縱繼電器線圈控制電流按下面規(guī)律變化一13mA(3s); —6mA 6mA(6s); 一13mA(3s); +13mA(3s); 0 mA (3s);在第3s 9s過程中，測
控計(jì)算機(jī)記錄輸出控制電流Ii、采集舵機(jī)輸出端速度Vi;第18秒，判斷所 測舵機(jī)輸出端的速度Vi和門檻速度vr溫的關(guān)系，當(dāng)Vi^v^時，可確定門檻 速度前一測試點(diǎn)對應(yīng)的電流值即為舵機(jī)啟動電流。
5) 18秒內(nèi)系統(tǒng)自動完成測試，并顯示測試結(jié)果。
本發(fā)明的用于測試舵機(jī)啟動電流的門檻速度逆推自動測試舵機(jī)啟動電 流的方法流程圖如圖3所示。 具體包括以下步驟
1) 按下人機(jī)交互界面上的"開始測試"按鈕；
2) 測控計(jì)算機(jī)控制操縱繼電器線圈控制電流按下面規(guī)律變化一 13mA(3s); —6mA 6mA(6s); — 13mA(3s);十13mA(3s); 0mA(3s)。
3) 在3s 9s過程中，測控計(jì)算機(jī)記錄輸出控制電流Ii、采集舵機(jī)輸出
端位Vi;
4) 測控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，判斷所測舵機(jī)輸出端的速度Vi和門 檻速度V'，的關(guān)系，當(dāng)Vi》V'，時，可確定門檻速度前一測試點(diǎn)對應(yīng)的電流
值即為舵機(jī)啟動電流；
5) 在人機(jī)交互界面上顯示舵機(jī)輸出端速度結(jié)果。
本發(fā)明給出的用于測試舵機(jī)啟動電流的門檻速度逆推自動測試舵機(jī)啟 動電流的方法，采用測控計(jì)算機(jī)自動控制操縱繼電器線圈電流，整個測試工 作和數(shù)據(jù)處理全部由測控計(jì)算機(jī)自動完成，實(shí)現(xiàn)了舵機(jī)啟動電流自動測試。 本發(fā)明的方法克服了傳統(tǒng)人工測試舵機(jī)啟動電流測試難、自動化程度低和精 度不高等缺點(diǎn)，提高了測試的精度和準(zhǔn)確度。所開發(fā)的液壓舵機(jī)試驗(yàn)臺，采 用PXI總線和虛擬測試技術(shù)，具有很好的自動測試和顯示能力，操作方便， 人機(jī)界面友好。
權(quán)利要求
1.一種門檻速度逆推自動測試舵機(jī)啟動電流的方法，用于測試舵機(jī)啟動電流，其特征在于，在測試過程中，測控計(jì)算機(jī)以確定的控制規(guī)律逐漸增大操縱繼電器線圈的控制電流Ii，同時測量舵機(jī)輸出端速度Vi，測控計(jì)算機(jī)判斷舵機(jī)輸出端速度和門檻速度的關(guān)系，當(dāng)舵機(jī)輸出端速度大于或等于門檻速度時，確定門檻速度前一測試點(diǎn)對應(yīng)的電流值即為舵機(jī)的啟動電流I啟＝Ii-1。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，具體包括以下步驟 步驟一，按下測控計(jì)算機(jī)的人機(jī)交互界面上的測試按鈕，測控計(jì)算機(jī)輸出操縱繼電器控制電流Ii:Io，其中，Io為操縱繼電器初始控制電流；步驟二，控制軟件等待一個數(shù)據(jù)采集周期At，采集并記錄被測舵機(jī)輸 出端速度Vi;步驟三，判斷舵機(jī)輸出端速度Vi和門檻速度Vr譜的關(guān)系，如果VfV,.j ffi，測控計(jì)算機(jī)輸出操縱繼電器控制電流Ii二lH十AI，其中AI為At時間內(nèi) 操縱繼電器調(diào)節(jié)的控制電壓，并返回步驟二繼續(xù)采集數(shù)據(jù)，反之轉(zhuǎn)入步驟四；步驟四，確定啟動電流I;a二Ii-P并顯示結(jié)果，結(jié)束測試。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種門檻速度逆推自動測試舵機(jī)啟動電流的方法，用于測試舵機(jī)啟動電流，在測試過程中，測控計(jì)算機(jī)以確定的控制規(guī)律逐漸增大操縱繼電器線圈控制電流，同時測量舵機(jī)輸出端速度，測控計(jì)算機(jī)判斷舵機(jī)輸出端速度和門檻速度的關(guān)系，當(dāng)舵機(jī)輸出端速度大于或等于門檻速度時，取門檻速度前一測試點(diǎn)對應(yīng)的電流值即為舵機(jī)的啟動電流。解決了飛機(jī)舵機(jī)啟動電流測試難、精度不高等問題，采用測控計(jì)算機(jī)自動控制操縱繼電器線圈電流，整個測試過程不需要人的參與，按下人機(jī)交互界面上的“開始測試”按鈕，整個測試工作和數(shù)據(jù)處理全部由測控計(jì)算機(jī)自動完成。本發(fā)明在舵機(jī)啟動電流的自動測試技術(shù)方面做了有益嘗試，提高了舵機(jī)啟動電流自動測試技術(shù)水平。
文檔編號G01R19/00GK101183122SQ200710018948
公開日2008年5月21日 申請日期2007年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月26日
發(fā)明者冰 劉, 周瑞祥, 曹克強(qiáng), 娜 李, 李小剛, 沈燕良, 王建平, 蘇新兵 申請人:中國人民解放軍空軍工程大學(xué)