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"*(
+
调
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