CN106501649A - 便携式多通道电动舵机辅助测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

便携式多通道电动舵机辅助测试系统及测试方法，涉及一种便携式多通道电动舵机辅助测试系统及测试方法。解决现有电动舵机的测试设备存在结构复杂、体积较大且成本较高以及不便携带，且存在测试设备无法全面实现对数字舵机的测试等问题，包括DSP控制器、拨码开关、AD采集模块、DA输出模块以及监控设备；拨码开关选择模拟信号源，DSP控制器通过AD采集模块采集外部模拟信号，AD采集模块将外部模拟信号进行转换处理后发送至待测舵机；DSP控制器接收待测舵机反馈的数字信号，并对待测舵机反馈数字信号进行解码后发送至监控设备，同时将反馈数字信号通过DA输出模块转换为模拟信号输出至频谱分析仪，实现对待测舵机的频率特性分析。

Description

便携式多通道电动舵机辅助测试系统及测试方法

技术领域

本发明涉及一种便携式多通道电动舵机辅助测试系统及测试方法。

背景技术

电动舵机是飞行器的重要执行机构，舵机系统的性能的对整个飞控系统的正常运行有着非常关键的作用。因此，为保证系统的安全性、可靠性，通常需要对舵机进行空载、带载、高低温、振动、冲击等实验。

目前舵机测试设备通常采用工控机方式，设备结构比较复杂，体积较大，且成本较高，不方便携带、搬运。另外，部分测试设备只能输出、采集模拟信号，如频谱分析仪、函数信号发生器等，无法直接对数字舵机进行通信、测试。因此，需要设计一种体积小、便于携带，且能进行模拟指令解码、编码的测试设备。

发明内容

本发明为解决现有电动舵机的测试设备存在结构复杂、体积较大且成本较高以及不便携带，且存在测试设备无法全面实现对数字舵机的测试等问题，提供一种便携式多通道电动舵机辅助测试系统及测试方法。

便携式多通道电动舵机辅助测试系统，包括DSP控制器、拨码开关、AD采集模块、DA输出模块以及监控设备；所述调节拨码开发，设置选择输入信号源作为待测舵机的测试指令，拨码开关选择模拟信号源，则DSP控制器通过AD采集模块采集外部模拟信号，所述AD采集模块将外部模拟信号进行转换处理后发送至待测舵机；所述DSP控制器接收待测舵机反馈的数字信号，并对所述待测舵机反馈数字信号进行解码后发送至监控设备，同时将反馈数字信号通过DA输出模块转换为模拟信号输出至频谱分析仪，实现对待测舵机的频率特性分析。

便携式多通道电动舵机辅助测试方法，该方法由以下步骤实现：

步骤一、调节拨码开关选择数字指令、选择待测舵机的数量、通信方式和指令周期；将频谱分析仪的输出端口与AD采集模块连接，输入端口DA输出模块连接；将待测舵机的通信端口和监控设备通信端口与分别与DSP控制器连接；所述编码器输入轴与待测舵机输出轴连接；编码器输出端口与DSP控制器连接；

步骤二、所述拨码开关选择模拟信号源作为待测舵机的数字指令，DSP控制器控制AD采集模块采集外部模拟信号，所述AD采集模块将外部模拟信号进行转换处理后发送至待测舵机；

步骤三、所述DSP控制器通过RS422或CAN总线接收待测舵机反馈信息和编码器码值，并对所述待测舵机反馈信息进行解码后通过RS422或CAN总线发送至监控设备，同时将反馈信息经DA输出模块转换为模拟信号输出至频谱分析仪，实现对待测舵机的频率特性分析。

本发明的有益效果：

一、本发明所述的测试系统体积小、重量轻，方便携带，同时结构简单易于维护，其功能主要通过软件实现，性能稳定、可靠性高，为环境试验及外场试验提供便利；

二、本发明具有16位高精度的AD采集模块及DA输出模块，实现频谱分析仪等测试设备与全数字舵机的通信；

三、本发明所述的测试系统为方便外场试验及环境试验，减少测试设备的携带，本系统内部集成了多种舵机测试指令，基本满足舵机性能测试要求；

四、本发明所述测试系统为提高本系统的通用性，本系统采用RS422和CAN两种通信协议，可根据舵机的通信协议，调节拨码开关进行更改；

五、本系统具有外接编码器接口，可以外接编码器对舵面偏转角度进行测试；

六、本系统拨码开关可以设置具有一对一、一对二或一对四的指令编码、舵机反馈接收、解码的工作方式，更好的模拟了弹载计算机与舵机的通信过程，工作方式可以根据弹载计算机与舵机通信方式，调节拨码开关进行选择。

附图说明

图1为本发明所述的便携式多通道电动舵机辅助测试系统的结构框图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1说明本实施方式，便携式多通道电动舵机辅助测试系统，包括DSP控制器、拨码开关、AD采集模块、DA输出模块、编码器以及监控设备；

本实施方式中采用数字信号源和模拟信号源作为舵机指令，根据测试要求调节拨码开关选择数字信号源或模拟信号源，如果是模拟信号源，则打开AD采集模块及DA输出模块，对模拟信号进行采集和滤波处理，并将待测舵机反馈的数字信号通过DA输出模块转换为模拟信号输出，若为数字信号则采用DSP内部生成指令；再根据待测舵机的通信协议，调节拨码开关设置通信方式为RS422或CAN总线通信方式；依据测试要求，调节拨码开关，设置指令发送周期，完成指令定时发送；

本实施方式中，根据弹载计算机工作方式，调节拨码开关，设置一对一，一对二，或一对四的指令编码、舵机反馈接收、解码的工作方式；之后按照测试要求，选择待测舵机测试指令；

最后将外接编码器、待测舵机、监控设备分别与DSP的编码器接口、RS422接口、CAN总线接口连接起来。

上电后，本系统将接收到的待测舵机指令进行编码，通过RS422或CAN总线发送给待测舵机，同时通过RS422或CAN总线接收舵机反馈信息和编码器码值，并将待测舵机反馈信息和编码器码值进行解码后，将得到角度、速度、电流等信息发送给监视设备。同时将角度数字信号通过DA输出模块转换为模拟信号，输出给频谱分析仪，实现对待测舵机的频率特性分析。

具体实施方式二、本实施方式为具体实施方式一所述的便携式多通道电动舵机辅助测试系统的测试方法，该方法由以下步骤实现：

一、首先需要通过调节拨码开关选择模拟信号源，选择单路待测舵机，根据舵机要求选择通信方式和指令周期；

二、将频谱分析仪输出端口与本设备AD采集端口相连，频谱分析仪输入端口与本系统的DA输出端口相连；

三、将舵机通信端口、上位机通信端口、监视设备通信端口与本系统的RS422接口或CAN总线接口相连；

四、将外接编码器输入轴与舵机输出轴相连，编码器输出线与本设备编码器采集口相接；

五、最后，打开监控设备，待测舵机及测试系统上电。通过上监控设备观察待测舵机运转情况；

本实施方式中，在进行环境试验或外场试验时，首先通过拨码选择数字指令，根据舵机通信协议，选择RS422或者CAN总线进行通信。设置拨码开关选择指令周期、待测舵机数量、舵偏指令形式，完毕后，打开电源，本设备即按照设定要求向电动舵机发送测试指令，同时接收舵机的反馈信号，并通过监控设备实时观测待测舵机运行状态。

DSP控制器内部生成的指令主要通过软件实现，通过拨码开关选择，由幅值周期变化的方波信号，幅值及频率周期性变化的正弦信号，三角波信号，扫频信号，特制环境实验指令信号等，基本能满足环境试验、外场试验等测试需求。

Claims (6)

1.便携式多通道电动舵机辅助测试系统，包括DSP控制器、拨码开关、AD采集模块、DA输出模块以及监控设备；其特征是；

所述调节拨码开发，设置选择输入信号源作为待测舵机的测试指令，拨码开关选择模拟信号源，则DSP控制器通过AD采集模块采集外部模拟信号，所述AD采集模块将外部模拟信号进行转换处理后发送至待测舵机；

所述DSP控制器接收待测舵机反馈的数字信号，并对所述待测舵机反馈数字信号进行解码后发送至监控设备，同时将反馈数字信号通过DA输出模块转换为模拟信号输出至频谱分析仪，实现对待测舵机的频率特性分析。

2.根据权利要求1所述的便携式多通道电动舵机辅助测试系统，其特征在于，还包括编码器，DSP控制器与待测舵机通过外接编码器接口连接，所述DSP控制器通过外接编码器对待测舵机舵面的偏转角度进行测试。

3.根据权利要求1所述的便携式多通道电动舵机辅助测试系统，其特征在于，通过拨码开关设置通过通信方式，所述DSP控制器与待测舵机之间通过RS422或CAN总线通信。

4.根据权利要求1所述的便携式多通道电动舵机辅助测试系统，其特征在于，拨码开关选择数字信号源作为待测舵机的数字指令时，DSP控制器内部生成指令，根据待测舵机的通信协议，完成指令发送。

5.根据权利要求1至4所述的便携式多通道电动舵机辅助测试系统的测试方法，其特征是，该方法由以下步骤实现：

步骤一、调节拨码开关选择数字指令、选择待测舵机的数量、通信方式和指令周期；将频谱分析仪的输出端口与AD采集模块连接，输入端口DA输出模块连接；将待测舵机的通信端口和监控设备通信端口与分别与DSP控制器连接；所述编码器输入轴与待测舵机输出轴连接；编码器输出端口与DSP控制器连接；

步骤二、所述拨码开关选择模拟信号源作为待测舵机的数字指令，DSP控制器控制AD采集模块采集外部模拟信号，所述AD采集模块将外部模拟信号进行转换处理后发送至待测舵机；

步骤三、所述DSP控制器通过RS422或CAN总线接收待测舵机反馈信息和编码器码值，并对所述待测舵机反馈信息进行解码后通过RS422或CAN总线发送至监控设备，同时将反馈信息经DA输出模块转换为模拟信号输出至频谱分析仪，实现对待测舵机的频率特性分析。

6.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于，所述的拨码开关选择数字信号源作为待测舵机的数字指令时，DSP控制器内部生成指令，根据待测舵机的通信协议，完成指令发送。