CN108761331A - 一种伺服系统的测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种伺服系统的测试装置，包括测试模块、信号处理器、支撑轴、等效负载、转矩与转速传感器及联轴器；所述测试模块的一端电连接所述信号处理器的一端，所述测试模块的另一端用于电连接测试驱动器，所述信号处理器的另一端电连接所述转矩与转速传感器的一端，所述等效负载及所述转矩与转速传感器可拆卸地套在所述支撑轴上，所述支撑轴的一端机械连接所述联轴器的一端，所述联轴器的另一端用于机械连接测试电机。本发明还提供了一种基于所述测试装置的测试方法，测试在电流环模式下伺服系统在带载工况下的带宽数据，为伺服系统的实际应用过程提供应用参考。

Description

一种伺服系统的测试装置及测试方法

技术领域

本发明伺服测试技术领域，尤其涉及一种伺服系统的测试装置及测试方法。

背景技术

在《交流伺服驱动器通用技术条件》(JB/T 10184-2000)中规定了伺服驱动器带宽的测试方法，该方法具体为：当伺服驱动器工作在速度模式下，输入正弦波转速指令，其幅值为额定转速值的0.01倍，频率由1Hz逐渐升高，记录电机对应的转速曲线，随着指令正弦波频率的提高，电机实际转速的波形曲线相对于指令正弦波曲线的相位滞后逐渐增大，而幅值逐渐减小，相位滞后大于等于90°或幅值减小为指令值的0.707倍时对应的频率作为伺服驱动器的带宽。上述测试方法仅对速度模式下速度环带宽适用，而对电流环没有一个标准或者方法来测试带宽，且随着高端应用的要求提高，很多应用场合对伺服带载后的带宽特性提出要求，而目前也没有缺乏带载条件下带宽特征的测试方法与描述方式。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种伺服系统的测试装置及测试方法，测试在电流环模式下伺服系统在带载工况下的带宽数据，为伺服系统的实际应用过程提供应用参考。

第一方面，本发明实施例提供了一种伺服系统的测试装置，包括测试模块、信号处理器、支撑轴、等效负载、转矩与转速传感器及联轴器；

所述测试模块的一端电连接所述信号处理器的一端，所述测试模块的另一端用于电连接测试驱动器，所述信号处理器的另一端电连接所述转矩与转速传感器的一端，所述等效负载及所述转矩与转速传感器可拆卸地套在所述支撑轴上，所述支撑轴的一端机械连接所述联轴器的一端，所述联轴器的另一端用于机械连接测试电机。

在第一方面的第二种实现方式中，还包括第一轴承、第二轴承、第一支架及第二支架；

所述第一轴承与所述第一支架的一端固定连接；所述第二轴承与所述第二支架的一端固定连接；

所述支撑轴，通过所述第一轴承及所述第二轴承安装于所述第一支架与所述第二支架上。

根据第一方面的第一种实现方式，在第一方面的第二种实现的方式中，还包括第三支架，所述转矩与转速传感器的另一端与所述第三支架的一端机械连接。

根据第一方面的第二种实现方式，在第一方面的第三种实现的方式中，还包括基座，所述第一支架的另一端、所述第二支架的另一端、及所述第三支架的另一端均固定于所述基座上。

根据第一方面的第三种实现方式，在第一方面的第四种实现的方式中，还包括第四支架，所述第四支架的一端固定于所述基座上，所述第四支架的另一端用于固定所述测试电机。

在第一方面的第五种实现方式中，所述等效负载包括等效惯量负载、等效重力负载及等效摩擦力负载中的任意一个或多个。

根据第一方面的第五种实现方式，在第一方面的第六种实现的方式中，所述等效负载为金属圆柱体。

第二方面，本发明实施例提供了一种上述任一项实现方式所述的伺服系统的测试装置的测试方法，包括以下步骤：

在装载的等效负载未达到所述伺服系统的最大可驱动负载之前：

通过测试模块向测试驱动器发送模拟信息，以使得所述测试驱动器根据所述模拟信号驱动测试电机转动；

通过转矩与转速传感器获取所述测试电机转动的第一响应信号；

通过信号处理器对所述第一响应信号进行放大处理以生成第二响应信号，以使得所述测试模块根据所述模拟信号及所述第二响应信号确定所述伺服系统在所述等效负载下的截止频率；

更换不同倍数的等效负载。

在第二方面的第一种实现方式中，所述通过测试模块向测试驱动器发送模拟信息，以使得所述测试驱动器根据所述模拟信号驱动测试电机转动，具体为：

通过测试模块向测试驱动器发送叠加正弦信号的模拟信号，并逐渐调高所述正弦信号的频率，以使得所述测试驱动器根据变化的模拟信号驱动测试电机转动。

在第二方面的第二种实现方式中，还包括：

根据确定的所述伺服系统在不同倍数的等效负载下的截止频率，获取所述伺服系统的带宽。

本发明实施例提供了一种伺服系统的测试装置及测试方法，其一个实施例具有如下有益效果：

所述伺服系统的测试装置包括测试模块、信号处理器、支撑轴、等效负载、转矩与转速传感器及联轴器，所述测试模块的一端电连接所述信号处理器的一端，所述测试模块的另一端用于电连接测试驱动器，所述信号处理器的另一端电连接所述转矩与转速传感器的一端，所述等效负载及所述转矩与转速传感器可拆卸地套在所述支撑轴上，所述支撑轴的一端机械连接所述联轴器的一端，所述联轴器的另一端用于机械连接测试电机，通过本发明的测试装置，可以测试在电流环模式下伺服系统在带载工况下的带宽数据，带宽与实际负载相关，更贴近伺服系统的实际应用工况，为伺服系统的实际应用过程提供应用参考。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种伺服系统的测试装置的结构示意图。

图2是本发明第六实施例提供的等效负载形状的示意图。

图3是本发明第七实施例提供的基于一种伺服系统的测试装置的测试方法的流程示意图。

图4是本发明第七实施例提供的根据所述测试电机的转动，所述转矩与转速传感器输出的响应信号经信号处理器处理后的对应的特征曲线的示意图。

图5是本发明第七实施例提供的所述伺服系统在不同倍数的等效负载下的截止频率的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明第一实施例提供了一种伺服系统的测试装置，包括测试模块11、信号处理器12、支撑轴15、等效负载13、转矩与转速传感器14及联轴器16。

所述测试模块11的一端电连接所述信号处理器12的一端，所述测试模块11的另一端用于电连接测试驱动器，所述信号处理器12的另一端电连接所述转矩与转速传感器14的一端，所述等效负载13及所述转矩与转速传感器14可拆卸地套在所述支撑轴15上，所述支撑轴15的一端机械连接所述联轴器16的一端，所述联轴器16的另一端用于机械连接测试电机。

在本发明实施例中，本发明的测试装置安装上测试驱动器与测试电机以测试带载情况下伺服系统的带宽情况，所述测试模块11的一端用于与所述测试驱动器电连接，用于向所述测试驱动器发送模拟信号，所述模拟信号包括位置、转速与转矩给定电压信号，具体地，所述测试模块11可通过2G/3G/4G与所述测试驱动器通信连接，也可通过USB或者串口与所述测试驱动器连接，需要说明的是，所述测试模块11可为PC端等终端设备或者嵌入系统等，本发明对此不做任何限定，所述测试驱动器的一端与所述测试模块11电连接，用于接收所述测试模块11发送的模拟信号，并根据所述模拟信号的电压大小调节输出的转速与扭矩，所述测试驱动器的另一端与所述测试电机电连接，用于根据输出的转速与扭矩驱动所述测试电机转动，所述测试电机的一端与所述测试驱动器电连接，用于根据接收的转速与扭矩进行转动，所述测试电机的另一端连接所述联轴器16，所述联轴器16的另一端连接所述支撑轴15，所述等效负载13及所述转矩与转速传感器14可拆卸地套在所述支撑轴15上，所述等效负载13用于模拟所述伺服系统在带载情况下的工况，可通过更换不同倍数的等效负载13模拟所述伺服系统在不同带载情况下的工况，所述转矩与转速传感器14用于精确检测所述测试电机转动时的机械转矩、转动速度及转子位置，所述转矩与转速传感器14的一端与所述信号处理器12电连接，用于将获取的机械转矩、转动速度及转子位置的输出信号传输给所述信号处理器12，以使所述信号处理器12对所述机械转矩、转动速度及转子位置进行放大、计算或者处理，以输出实际的机械转矩、转动速度及转子位置，所述信号处理器12的另一端与所述测试模块11电连接，用于将所述实际的机械转矩、转动速度及转子位置传输给所述测试模块11，具体地，所述信号处理器12可通过2G/3G/4G与所述测试模块11通信连接，也可通过USB或者串口与所述测试模块11连接，以使所述测试模块11接收所述信号处理器12传输的所述转矩与转速传感器14的输出信号，并记录当前机械转矩、转动速度及转子位置等动态变量，根据所述模拟信号及所述信号处理器12传输的所述转矩与转速传感器14的输出信号获取在电流环模式下伺服系统在带载工况下的带宽测试结果。

综上所述，本发明第一实施例提供了一种伺服系统的测试装置，包括测试模块11、信号处理器12、支撑轴15、等效负载13、转矩与转速传感器14及联轴器16，所述测试模块11的一端电连接所述信号处理器12的一端，所述测试模块11的另一端用于电连接测试驱动器，所述信号处理器12的另一端电连接所述转矩与转速传感器14的一端，所述等效负载13及所述转矩与转速传感器14可拆卸地套在所述支撑轴15上，所述支撑轴15的一端机械连接所述联轴器16的一端，所述联轴器16的另一端用于机械连接测试电机，通过本发明的测试装置，可以测试在电流环模式下伺服系统在带载工况下的带宽数据，带宽与实际负载相关，更贴近伺服系统的实际应用工况，为伺服系统的实际应用过程提供应用参考。

为了便于对本发明的理解，下面将对本发明的一些优选实施例做更进一步的描述。

本发明第二实施例：

请参阅图1，在本发明第一实施例的基础上，所述测试装置还包括第一轴承17、第二轴承18、第一支架19及第二支架20。

所述第一轴承17与所述第一支架19的一端固定连接；所述第二轴承18与所述第二支架20的一端固定连接。

所述支撑轴15，通过所述第一轴承17及所述第二轴承18安装于所述第一支架19与所述第二支架20上。

在本发明实施例中，所述第一轴承17与所述第一支架19的一端固定连接，所述第二轴承18与所述第二支架20的一端固定连接，所述第一轴承17与所述第二轴承18，用于支撑所述支撑轴15，降低其在转动过程中的摩擦系数并保证其回转精度，所述支撑轴15，通过所述第一轴承17及所述第二轴承18安装于所述第一支架19与所述第二支架20上，以保证所述支撑轴15的稳定架设。

本发明第三实施例：

请参阅图1，在本发明第二实施例的基础上，所述测试装置还包括第三支架21，所述转矩与转速传感器14的另一端与所述第三支架21的一端机械连接。

在本发明实施例中，所述转矩与转速传感器14的另一端与所述第三支架21的一端可拆卸的机械连接，以保证所述转矩与转速传感器14的固定，从而确保所述转矩与转速传感器14对所述测试电机转动的相关动态参量的精确测量，需要说明的是，本发明包括但不限定于使用转矩与转速传感器14，还可以使用转矩传感器或者转速传感器等，本发明对此不做任何限定。

本发明第四实施例：

请参阅图1，在本发明第三实施例的基础上，所述测试装置还包括基座23，所述第一支架19的另一端、所述第二支架20的另一端、及所述第三支架21的另一端均固定于所述基座23上。

在本发明实施例中，所述第一支架19的另一端、所述第二支架20的另一端、及所述第三支架21的另一端均固定于所述基座23上，以保证所述支撑轴15、所述等效负载13及所述转矩与转速传感器14的整体的固定与连接，从而确保所述测试装置的稳定性与所述转矩与转速传感器14对相关动态参量测量的精确性。

本发明第五实施例：

请参阅图1，在本发明第四实施例的基础上，所述测试装置还包括第四支架22，所述第四支架22的一端固定于所述基座23上，所述第四支架22的另一端用于固定所述测试电机。

在本发明实施例，所述测试装置设置所述第四支架22，用以放置及固定所述测试电机，提高所述测试装置的可扩展性。

本发明第六实施例：

在本发明第一实施例的基础上，所述等效负载13包括等效惯量负载、等效重力负载及等效摩擦力负载中的任意一个或多个。

在本发明实施例中，所述等效负载13包括等效惯量负载、等效重力负载及等效摩擦力负载中的任意一个或多个，安装所述等效惯量负载可用于测试惯量载荷下的伺服系统的带宽情况，安装所述等效重力负载可用于测试重力载荷下的伺服系统的带宽情况，安装所述等效摩擦力负载可用于测试摩擦力载荷下的伺服系统的带宽情况，或者进行采取组合安装方式以测试惯量载荷、重力载荷及摩擦力载荷两两组合情况下的伺服系统的带宽情况，或者三种类型的负载全部安装以测试惯量载荷、重力载荷及摩擦力载荷三者情况下的伺服系统的带宽情况，需要说明的是，也可以通过装载负载电机并通过转矩模式加入预设的转矩载荷以模拟所述伺服系统的带载工况，以上方案均在本发明的保护范围内，需要说明的是，请参阅图2，所述等效负载13为金属圆柱体。

请参阅图3，本发明第七实施例提供了一种上述任一项实现方式所述的伺服系统的测试装置的测试方法，包括以下步骤：

在装载的等效负载13未达到所述伺服系统的最大可驱动负载之前：

S11，通过测试模块11向测试驱动器发送模拟信息，以使得所述测试驱动器根据所述模拟信号驱动测试电机转动。

在本发明实施例中，在所述测试模块11给定模拟信号之前，将所述测试电机及所述测试驱动器安装至所述测试装置上，然后安装等效负载13，在锁定所述联轴器16后启动所述测试电机、所述测试驱动器、所述信号处理器12及所述测试模块11。

在本发明实施例中，通过测试模块11向测试驱动器发送叠加正弦信号的模拟信号，并逐渐调高所述正弦信号的频率，以使得所述测试驱动器根据变化的模拟信号驱动测试电机转动，所述模拟信号包括转速信号、转矩信号及位置信号，由测试模块11产生，通过通信协议、电流或者电压输入至所述测试驱动器，所述测试驱动器根据位置信号、转速信号或者转矩指令控制电机执行动作，给定的信号是模拟的电压信号，根据驱动器手册设定大小，比如一般驱动其定义-10V～10V对应驱动器控制电机输出-3000～3000RPM(转速模式下，3000RPM为最大转速)，或者-1.27～1.27Nm(转速模式下，1.27Nm为最大转矩)。驱动器根据给定信号的电压大小调节输出的转速与扭矩，以启动所述测试电机旋转。

S12，通过转矩与转速传感器14获取所述测试电机转动的第一响应信号。

在本发明实施例中，所述转矩与转速传感器14根据所述测试电机的旋转实时测量所述转矩、转速或位置的响应输出信号，并将所述响应输出信号传输给所述信号处理器12。

S13，通过信号处理器12对所述第一响应信号进行放大处理以生成第二响应信号，以使得所述测试模块11根据所述模拟信号及所述第二响应信号确定所述伺服系统在所述等效负载13下的截止频率。

所述信号处理器12对所述响应输出信号进行处理，包括放大转矩传感器的转矩响应输出信号及计算转速传感器的转速响应输出信号等，获取实际的转矩、转速或位置的第二响应输出信号，将所述第二响应输出信号发送给通过通信连接或者电连接的所述测试模块11，以使所述测试模块11根据所述模拟信号及所述第二响应输出信号确定所述伺服系统在所述等效负载13下的截止频率，请参阅图4，响应1与响应2为所述转矩与转速传感器14检测所述测试电机输出的响应执行结果，响应1为幅频特征曲线，响应2为相频特征曲线，所述测试模块11根据所述信号处理器12处理及传输的所述转矩与转速传感器14的输出信号，获取位置、速度与转矩信息当响应的幅值衰减至给定指令的0.707时，如响应1，或者响应的相位滞后给定指令的90°时，如响应2，则认为当前给定的模拟信号的频率为截止频率。

S14，更换不同倍数的等效负载13。

在本发明实施例中，在装载的等效负载13未达到所述伺服系统的最大可驱动负载之前，持续更换不同倍数的等效负载13以获取不同倍数下的所述伺服系统的截止频率，一般的伺服系统的最大可驱动惯量为所述测试电机的转子惯量的13倍，因此针对最大的13倍定子惯量进行实验时，需要更换13次等效惯性载荷，并进行13次上述的流程步骤以获取不同倍数下的所述伺服系统的截止频率，请参阅图5，图中每个点代表在不同倍数的等效负载13下的截止频率，其极限允许负载为伺服系统说明书中所述的伺服系统的最大可驱动负载，从而根据确定的所述伺服系统在不同倍数的等效负载13下的截止频率，获取所述伺服系统的带宽。

在本发明实施例中，所述测试装置可测试所述伺服系统分别在转速、转矩或位置模式下的带等效负载13的带宽情况，以测试转速模式下的带等效惯量负载的伺服系统的带宽为例进行说明，其测试过程包括以下步骤：101：将所述测试电机及所述测试驱动器安装至所述测试装置上，并将所述测试电机设定为转速工作模式；102：安装等效惯量负载，需要说明的是，所述等效惯量负载可取伺服系统中电子转子的1～13倍，假设当前所述等效惯量负载使用1倍的所述测试电机的转子惯量；103：锁定所述联轴器16；104：启动所述测试电机、所述测试驱动器、所述信号处理器12及所述测试模块11；105：在测试模块11上将转速信号设定为额定转速3000RPM的50％，即1500RPM，并在给定信号上面叠加正弦信号，根据国标采用额定转速的0.01，即30RPM，则所述测试装置向所述测试驱动器给定的所述转速信号为1500±30RPM，所述测试驱动器根据给定的所述转速信号驱动所述测试电机转动，所述测试电机根据所述测试驱动器的驱动开始旋转；106：通过所述测试模块11持续调高所述转速信号中叠加的正弦波的频率并实时传输给所述测试驱动器，频率从0Hz开始，逐步提高，每次提高的频率Δf称为频率分辨率，每秒钟频率的变化率，称之为频率上升率，假定当前测试时采用的Δf为1Hz，频率上升率为0.5Hz/s，所述测试驱动器根据随着频率的提高而变化的所述转速信号驱动所述测试电机旋转；107：所述转矩与转速传感器14实时检测所述测试电机的转速的输出信号并将所述输出信号传输给所述信号处理器12，所述信号处理器12对所述输出信号进行计算处理以输出实际的转速，并将实际的转速传输给所述测试模块11，所述测试模块11接收所述实际的转速，并实时检测所述实际的转速的变化，当转速满足幅值衰减至给定指令的0.707或者响应的相位滞后给定指令的90°时，所述测试模块11记录当前1倍等效惯量负载下伺服系统的截止频率，并自动停机；108：更换2～13倍的等效惯量负载，并重复以上103～107的步骤，以获取各个倍数的等效惯量负载下的伺服系统的截止频率；109：根据获取的1～13倍的各个等效惯量负载下的伺服系统的截止频率，输出带等效惯量负载的所述伺服系统的在转速模式下的带宽测试结果。需要说明的是，如需测试所述伺服系统在摩擦力载荷或者重力载荷下的带宽结果，则将所述等效惯量负载替换为等效摩擦力负载或者等效重力负载，测量1～13倍的各个等效摩擦力负载或者等效重力负载的伺服系统的截止频率，以输出带等效摩擦力负载或者带等效重力负载的所述伺服系统的在转速模式下的带宽测试结果；如需测试所述伺服系统在各种组合负载情况下的带宽情况，则可以在所述等效惯量负载之后添加或者替换等效摩擦力负载、等效重力负载或者负载电机，测定特定工况下的带宽情况。

在本发明实施例中，测量转矩模式下带等效惯量负载的伺服系统的带宽，其测试过程包括以下步骤：201：将所述测试电机及所述测试驱动器安装至所述测试装置上，并将所述测试电机设定为转矩工作模式；202：安装等效惯量负载，需要说明的是，所述等效惯量负载可取伺服系统中电子转子的1～13倍，假设当前所述等效惯量负载使用1倍的所述测试电机的转子惯量；203：锁定所述联轴器16；204：启动所述测试电机、所述测试驱动器、所述信号处理器12及所述测试模块11；205：在测试模块11上将转矩信号设定为额定转速3000RPM的50％，即1500RPM，并在给定信号上面叠加正弦信号，根据国标采用额定转矩的0.01，即30RPM，则所述测试装置向所述测试驱动器给定的所述转矩信号为1500±30RPM，所述测试驱动器根据给定的所述转矩信号驱动所述测试电机转动，所述测试电机根据所述测试驱动器的驱动开始旋转；206：通过所述测试模块11持续调高所述转矩信号中叠加的正弦波的频率并实时传输给所述测试驱动器，频率从0Hz开始，逐步提高，每次提高的频率Δf称为频率分辨率，每秒钟频率的变化率，称之为频率上升率，假定当前测试时采用的Δf为1Hz，频率上升率为0.5Hz/s，所述测试驱动器根据随着频率的提高而变化的所述转矩信号驱动所述测试电机旋转；207：所述转矩与转速传感器14实时检测所述测试电机的转矩的输出信号并将所述输出信号传输给所述信号处理器12，所述信号处理器12对所述输出信号进行放大处理以输出实际的转矩，并将实际的转矩传输给所述测试模块11，所述测试模块11接收所述实际的转矩，并实时检测所述实际的转矩的变化，当转矩满足幅值衰减至给定指令的0.707或者响应的相位滞后给定指令的90°时，所述测试模块11记录当前1倍等效惯量负载下伺服系统的截止频率，并自动停机；208：更换2～13倍的等效惯量负载，并重复以上203～207的步骤，以获取各个倍数的等效惯量负载下的伺服系统的截止频率；209：根据获取的1～13倍的各个等效惯量负载下的伺服系统的截止频率，输出带等效惯量负载的所述伺服系统的在转矩模式下的带宽测试结果。需要说明的是，如需测试所述伺服系统在摩擦力载荷或者重力载荷下的带宽结果，则将所述等效惯量负载替换为等效摩擦力负载或者等效重力负载，测量1～13倍的各个等效摩擦力负载或者等效重力负载的伺服系统在转矩模式下的截止频率，以输出带等效摩擦力负载或者带等效重力负载的所述伺服系统的在转矩模式下的带宽测试结果；如需测试所述伺服系统在各种组合负载情况下的带宽情况，则可以在所述等效惯量负载之后添加或者替换等效摩擦力负载、等效重力负载或者负载电机，测定特定工况下的带宽情况。

在本发明实施例中，测量位置模式下带等效惯量负载的伺服系统的带宽，其测试过程包括以下步骤：301：将所述测试电机及所述测试驱动器安装至所述测试装置上，并将所述测试电机设定为位置工作模式；302：安装等效惯量负载，需要说明的是，所述等效惯量负载可取伺服系统中电子转子的1～13倍，假设当前所述等效惯量负载使用1倍的所述测试电机的转子惯量；303：锁定所述联轴器16；304：启动所述测试电机、所述测试驱动器、所述信号处理器12及所述测试模块11；305：在测试模块11上将位置信号设定为额定转速3000RPM的50％，即1500RPM，并在给定信号上面叠加正弦信号，根据国标采用位置范围的0.01，即30RPM，则所述测试装置向所述测试驱动器给定的所述位置信号为1500±30RPM，所述测试驱动器根据给定的所述位置信号驱动所述测试电机转动，所述测试电机根据所述测试驱动器的驱动开始旋转；306：通过所述测试模块11持续调高所述位置信号中叠加的正弦波频率并实时传输给所述测试驱动器，频率从0Hz开始，逐步提高，每次提高的频率Δf称为频率分辨率，每秒钟频率的变化率，称之为频率上升率，假定当前测试时采用的Δf为1Hz，频率上升率为0.5Hz/s，所述测试驱动器根据随着频率的提高而变化的所述位置信号驱动所述测试电机旋转；307：所述转矩与转速传感器14实时检测所述测试电机的位置的输出信号并将所述输出信号传输给所述信号处理器12，所述信号处理器12对所述输出信号进行处理以输出实际的位置，并将实际的位置传输给所述测试模块11，所述测试模块11接收所述实际的位置，并实时检测所述实际的位置的变化，当位置满足幅值衰减至给定指令的0.707或者响应的相位滞后给定指令的90°时，所述测试模块11记录当前1倍等效惯量负载下伺服系统的截止频率，并自动停机；308：更换2～13倍的等效惯量负载，并重复以上303～307的步骤，以获取各个倍数的等效惯量负载下的伺服系统的截止频率；309：根据获取的1～13倍的各个等效惯量负载下的伺服系统的截止频率，输出带等效惯量负载的所述伺服系统的在位置模式下的带宽测试结果。需要说明的是，如需测试所述伺服系统在摩擦力载荷或者重力载荷下的带宽结果，则将所述等效惯量负载替换为等效摩擦力负载或者等效重力负载，测量1～13倍的各个等效摩擦力负载或者等效重力负载的伺服系统在位置模式下的截止频率，以输出带等效摩擦力负载或者带等效重力负载的所述伺服系统的在位置模式下的带宽测试结果；如需测试所述伺服系统在各种组合负载情况下的带宽情况，则可以在所述等效惯量负载之后添加或者替换等效摩擦力负载、等效重力负载或者负载电机，测定特定工况下的带宽情况。

需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种伺服系统的测试装置，其特征在于，包括测试模块、信号处理器、支撑轴、等效负载、转矩与转速传感器及联轴器；

所述测试模块的一端电连接所述信号处理器的一端，所述测试模块的另一端用于电连接测试驱动器，所述信号处理器的另一端电连接所述转矩与转速传感器的一端，所述等效负载及所述转矩与转速传感器可拆卸地套在所述支撑轴上，所述支撑轴的一端机械连接所述联轴器的一端，所述联轴器的另一端用于机械连接测试电机。

2.根据权利要求1所述的伺服系统的测试装置，其特征在于，还包括第一轴承、第二轴承、第一支架及第二支架；

所述第一轴承与所述第一支架的一端固定连接；所述第二轴承与所述第二支架的一端固定连接；

所述支撑轴，通过所述第一轴承及所述第二轴承安装于所述第一支架与所述第二支架上。

3.根据权利要求2所述的伺服系统的测试装置，其特征在于，还包括第三支架，所述转矩与转速传感器的另一端与所述第三支架的一端机械连接。

4.根据权利要求3所述的伺服系统的测试装置，其特征在于，还包括基座，所述第一支架的另一端、所述第二支架的另一端、及所述第三支架的另一端均固定于所述基座上。

5.根据权利要求4所述的伺服系统的测试装置，其特征在于，还包括第四支架，所述第四支架的一端固定于所述基座上，所述第四支架的另一端用于固定所述测试电机。

6.根据权利要求1所述的伺服系统的测试装置，其特征在于，所述等效负载包括等效惯量负载、等效重力负载及等效摩擦力负载中的任意一个或多个。

7.根据权利要求6所述的伺服系统的测试装置，其特征在于，所述等效负载为金属圆柱体。

8.一种如权利要求1至7任意一项所述的伺服系统的测试装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

在装载的等效负载未达到所述伺服系统的最大可驱动负载之前：

通过测试模块向测试驱动器发送模拟信息，以使得所述测试驱动器根据所述模拟信号驱动测试电机转动；

通过转矩与转速传感器获取所述测试电机转动的第一响应信号；

通过信号处理器对所述第一响应信号进行放大处理以生成第二响应信号，以使得所述测试模块根据所述模拟信号及所述第二响应信号确定所述伺服系统在所述等效负载下的截止频率；

更换不同倍数的等效负载。

9.根据权利要求8所述的测试方法，其特征在于，所述通过测试模块向测试驱动器发送模拟信息，以使得所述测试驱动器根据所述模拟信号驱动测试电机转动，具体为：

通过测试模块向测试驱动器发送叠加正弦信号的模拟信号，并逐渐调高所述正弦信号的频率，以使得所述测试驱动器根据变化的模拟信号驱动测试电机转动。

10.根据权利要求8所述的测试方法，其特征在于，还包括：

根据确定的所述伺服系统在不同倍数的等效负载下的截止频率，获取所述伺服系统的带宽。