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数据文件包括两部分!试验信息和试验数据"数据

文件采用统一的格式进行保存#试验报告也采用统一
的 打 印格 式!首先是试验信息"然后是试验结果"最后
是试验曲线#对数据进行分析即根据采集量计算电机
的输入输出功率和效率"并且对测试点进行数据拟合"
绘制拟合曲线#

$ 电机的加载技术

电 机 的 加 载 方 式 是 系 统 的 一 个 关 键"因为磁粉制

动 器是由 电流驱动 的"因此系统设计了如图 %所示的
电 流负反 馈 式 功 率 放 大 器"将 &’ 输出的电压信号转
换 成电流 信 号"其中 (

)

对 输 出 电 流 进 行 采 样"*(

+

整 整 个 放 大 电 路 的 增 益",

+

",

-

实 现 对 电 压 信 号 的 两

级放大",

%

起限流作用#

图 % 功率放大器原理图

由于用磁粉制动器加载时输入电流与输出转矩并

不是严格的非线性关系"如图 .所示#试验中用传统的

/0控制进行加载"效果很不理想

1.2 34

#因此系统设计了

如下控制算法"采用闭环控制技术实时计算系统误差"
然后根据误差的变化给 出 相 应 的 控 制 量"如下公式所
示!

5

6

78

9

:

;<8=>

6

?:

;@+<A?:

;<@B?

6

:

6

"

;取整数<

其 中!9:;<代表系统的误差"?:;<代表系统的控制量#
系 统 根 据 反 复 试 验"将 9:;<分为 C阶段"相应参数确
定如下!

5

+

AD"

>

+

ADED3"则 B?

+

ADED-F

5

-

ADED3"

>

-

ADE+"则 B?

-

ADED.F

5

%

ADE+"

>

%

ADE-3"则 B?

%

ADE+F

5

.

ADE-3"

>

.

ADE."则 B?

.

ADE+3F

5

3

ADE."

>

3

ADEC"则 B?

3

ADE%F

5

C

ADEC"

>

C

GDEC"则 B?

C

ADE3#

图 . 磁粉制动器传达转矩与激励电流的关系

H 提高测试精度的措施

要 提 高 整 个 系 统 的 测 试 精 度"必须保证被测电机

的机械安装I给定测试信号I传感器及采集信号等各方
面的精度"同时也要保证数据处理的精度#系统中采取
了以下三方面的措施

1C2 )4

!

:+<测 试 台 体 各 机 械 部 分 的 加 工 皆 采 用 高 精 度 的

加工手段"以保证满足设计精度"台体的安装中严格保
证各个部件之间的同轴度及定位精度#

:-<传 感 器 的 量 程 选 择 既 保 证 其 工 作 范 围 不 致 太

小"又留有一定的余量#空载及负载转速的测量采用电
磁感应式传感器"为减小计数误差带来的转速测量误
差"尽量提高了传感器每转产生的脉冲数F为了防止在
电缆线上产生压降"测量电机电压时信号直接从电机
接线柱引出F电流的测量采用了精度较高的霍尔感应
式传感器#

:%<所有采集信号在信号处理单元中都经过整形I

滤 波"然后送到测试计算机中#被测信号的采集采用

+C位数据采集卡"所采集到的数字信号 再 进 行 一 次 数
字滤波"以去除采集噪声#从而确保求取的性能指标的
准确性#

J 测试结果及结论

按照以上介绍的方法将系统应用于某舵机用直流

电机"测试结果如图 3所示#其中!K表示电机电压"单
位是 LFM 表示电机转速"单位是 NOPQ

RF

S表示电机电

流"单位是 ’FT表示电机转矩"单位是 UPFV

6

表示电

机的输入功率"单位是 WFV

X

表示电机的输出功率"单

位是 WF9YY表示电机的效率#

系统 利用 计 算 机 软 件 代 替 传 统 仪 器 的 某 些 硬 件"

充分体现硬件软件化的优点"大大减少重复设备"节约

%

Z

D

+

第 +D期

舵机直流电机性能测试系统的研制