CN112748718B - 一种伺服控制系统调试台及调试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种伺服控制系统调试台及调试方法，涉及控制技术领域，主要用于解决传统技术中人工测试量大、调试时间长的问题。本发明的调试台包括工控机组件、控制组合转接盒、手动旋变测试仪、功放组合单元、天线控制组合模块以及天线控制组合转接盒，采用的调试方法为以集成模块的方式对调试台进行调试，其中所述集成模块包括外开关量信号读取模块、开关量信号输出模块、电压读取模块、伺服状态读取模块、交流驱动器控制模块、报表生成模块以及界面显示模块。本发明适于多项目测试调试，大大缩减了手动连接测试点繁琐程序，出错率较低。

Description

一种伺服控制系统调试台及调试方法

技术领域

本发明涉及控制技术领域。更具体地，涉及一种伺服控制系统调试台及调试方法。

背景技术

伺服系统在装车之前需要进行大量的测试及调试，伺服系统接口繁多，需要测试的技术指标多达几百项，人工调试工作量巨大，因而研制了一种用于伺服系统的调试台。该调试台可以对制导伺服控制组合、搜索伺服控制组合和天线控制组合、搜索方位功放控制组合的技术指标进行全面完整的测试，并可根据测试项目选择。工业控制软件设计的好坏直接影响到用户的满意度，本调试台软件采用的开发平台Qt是由挪威Trolletch公司开发，基于开发的开发包，使用“一次编写，随处编译”的方式为跨平台的图形用户界面应用程序提供了一个完整的开发框架，采用Qt编写的软件架构清晰，便于维护，界面美观、简单易用的操作软件有助于赢得客户的青睐，只需在各种操作系统的编译环境下对源码进行编译即可实现程序在不同操作系统平台下运行。

Qt实质上是一个跨平台的C++开发库类，是用标准C++编写的类库，在标准C++对象模型的基础上添加了一些特性，形成了自己的对象模型，弥补了在一些领域中C++对象模型的静态特性不够灵活的问题，使得图形用户编程高效灵活运行。Qt具有丰富的API，超过250个的C++类，多数为Qt所独有，常用的有QObject、QApplication、QWidget、QDialog等，不同的基类对应各自的功能，使用十分方便。

因此，需要一种伺服控制系统调试台及调试方法。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种伺服控制系统调试台，用于解决传统技术中人工测试量大，调试时间长的问题。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种伺服控制系统调试台，该调试台包括：

工控机组件，用于控制伺服控制系统或者接收控制伺服控制系统的命令；

控制组合转接盒，用于转接工控机组件的输入或输出信号；

手动旋变测试仪，用于改变或者指示测试仪的信息；

功放组合单元，用于对接收到的信号进行放大组合；

天线控制组合模块，用于通过天线接收的方式控制组合信号；及

天线控制组合转接盒，用于容纳天线控制组合模块；

其中，工控机组件分别与控制组合转接盒和天线控制组合转接盒电连接，控制组合转接盒分别与手动旋变测试仪和功放组合单元电连接；天线控制组合转接盒与天线控制组合模块电连接。

可选地，工控机组件包括工控机、开关量输入板卡、开关量输出板卡、A/D采集卡、差分通讯板卡和键盘鼠标；

控制组合转接盒包含有开关电源、按钮开关和测试孔；及

手动旋变测试仪主要包括单通道旋变模块、变速齿轮组、对外连接器和开关。

本发明的一个目的在于提供一种伺服控制系统的调试方法，该调试方法应用于伺服控制系统调试台，该伺服控制系统调试台包括：用于控制伺服控制系统或者接收控制伺服控制系统的命令的工控机组件；用于转接工控机组件的输入或输出信号的控制组合转接盒；用于改变或者指示测试仪的信息的手动旋变测试仪；用于对接收到的信号进行放大组合的功放组合单元；用于通过天线接收的方式控制组合信号的天线控制组合模块；及用于容纳天线控制组合模块的天线控制组合转接盒；其中，工控机组件分别与控制组合转接盒和天线控制组合转接盒电连接，控制组合转接盒分别与手动旋变测试仪和功放组合单元电连接；天线控制组合转接盒与天线控制组合模块电连接；

该调试方法包括：

以集成模块的方式对伺服控制系统调试台进行调试，其中，集成模块包括开关量信号读取模块、开关量信号输出模块、电压读取模块、伺服状态读取模块、交流驱动器控制模块、报表生成模块以及界面显示模块。

可选地，开关量信号读取模块工作方法包括：

生成板卡驱动，单独读取一个开关量或同时读取多个开关量；

设置I/O位号，将I/O号写入与I/O号相对应的地址；

利用onJBM函数读取板卡上与I/O号相对应的地址的数据；

选中任一路信号之后，读取板卡上与I/O号相对应的位置的信号状态，信号状态包括1或0；及

将信号状态上传至界面，并将读取的状态显示在界面对应菜单中。

可选地，开关量信号输出模块的工作方法包括：

生成板卡驱动，并操作输出的任意一路信号；

利用程序界面中的相应选择按钮选择，并将置标志位发送至所测试的组合功能部件；及

将组合后的输出信息返回到输出状态，在界面显示程序读取后的数据信息。

可选地，电压读取模块的工作方法包括：

生成板卡驱动，并通过程序读取对应电压；

利用InstantAiCtrl函数对从搜索伺服控制组合送至板卡的电压进行读取，其中，板卡上电压数值以差分形式进入程序；及

在显示时电压数值之后，对电压数值进行处理，并对电压数值进行显示。

可选地，伺服状态读取模块的工作方法包括：

使用差分通讯板卡生成板卡驱动；

基于预定函数控制差分通讯板卡，使板卡与相应的组合完成通信；及

程序界面自动显示测试结果。

可选地，交流驱动器控制模块的工作方法包括：

使用串口422进行数据通信，采用MODBUS协议以及CRC32协议，根据测试需求通过程序发出对应的控制指令和交流驱动器进行数据通信；

交流驱动器控制模块根据指令返回到信息输出端，程序对输出结果进行解析，并在界面上进行显示；及

将输出结果保存在excel中，输出结果用于分析伺服系统的动态响应。

可选地，界面显示模块的工作方法包括：

对菜单窗口进行设计；

在菜单对应的文件中添加触发事件的槽函数；及

增加第一信号的功能函数以实现第一信号的功能；

其中，实现界面显示模块的工作方法基于基础窗口部件、对话框类、程序主窗口或者布局管理器。

本发明的有益效果如下：

本发明通过在所提供的调控台中设计出集成模块的方式实现调试台的调试，软件系统集成模块包括外开关量信号读取模块、开关量信号输出模块、电压读取模块、伺服状态读取模块、交流驱动器控制模块、报表生成模块以及界面显示模块。通过在各个单元模块中实现不同的功能，进而通过报表的形式将测试结果自动存入，解决了测试项目多，手动连接测试点繁琐且容易出错以及测试结果记录效率低等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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例，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示出一种伺服控制系统调试台的硬件结构示意图。

图2示出一种伺服控制系统调试方法的软件架构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的属于“第一”、“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法或设备固有的气体步骤或单元。

如图1所示，本发明提供了一种伺服控制系统调试台，该伺服控制系统调试台包括：用于控制伺服控制系统或者接收控制伺服控制系统的命令的工控机组件；用于转接工控机组件的输入或输出信号的控制组合转接盒；用于改变或者指示测试仪的信息的手动旋变测试仪；用于对接收到的信号进行放大组合的功放组合单元；用于通过天线接收的方式控制组合信号的天线控制组合模块；及用于容纳天线控制组合模块的天线控制组合转接盒；其中，工控机组件分别与控制组合转接盒和天线控制组合转接盒电连接，控制组合转接盒分别与手动旋变测试仪和功放组合单元电连接；天线控制组合转接盒与天线控制组合模块电连接。

在进一步的实施例中，工控机组件包括工控机、开关量输入板卡、开关量输出板卡、A/D采集卡、差分通讯板卡和键盘鼠标；其中控制组合转接盒包含有开关电源、按钮开关和测试孔；手动旋变测试仪主要包括单通道旋变模块、变速齿轮组、对外连接器和开关。

在上述实施例中，调试台还包含有被测组合(3个)和成套电缆等部分，调试台包含有制导伺服控制组合、搜索伺服控制组合和功放控制组合，根据该功能的不同，设计出三个信号转接盒。

本发明还提供了一种伺服控制系统调试方法，该调试方法包括在提供的系统中以集成模块的方式对调试台进行调试。

本发明实施例中，集成模块包括开关量信号读取模块、开关量信号输出模块、电压读取模块、伺服状态读取模块、交流驱动器控制模块、报表生成模块以及界面显示模块。

如图2所示，软件架构包括驱动部分、支持库、通信部分和应用程序。其中，通信部分包括研华PCI1733板卡、研华PCI1734板卡、研华PCI1713板卡和差分板卡驱动；支持库包括Qt core/GUI库；通信部分包括串口通信(MODBUS协议以及CRC32协议)；应用程序包括开关量信号读取模块、开关量信号输出模块、电压读取模块、伺服状态读取模块、交流驱动器控制模块、报表生成模块以及界面显示模块。

应说明的是，本发明中研华PCI1733板卡、研华PCI1734板卡及研华PCI1713板卡均为市面可售板卡，本发明并不限于此。

下面结合具体实施例对上述调试方法进行说明

在一个具体实施例中，开关量信号读取模块工作方法包括：

使用研华PCI1733板卡，利用驱动程序windriver生成板卡驱动，实现同时或者单独读取一个或几个开关量，并且在程序中设置I/O位号，将I/O号写入与I/O号相对应的地址，并且利用onJBM函数读取PCI板卡上与I/O号相对应的地址的数据，然后在与I/O号相对应的界面上的选择按钮选择Qt中的QCheckBox，选中任一路信号之后，读取板卡上与I/O号相对应的位置的信号状态，上传至界面的信号状态为1或者0，然后将读取的状态显示在界面对应菜单中。

在本方法中，windriver是一种驱动程序，利用该程序能够向导产生设备驱动代码，进而驱动硬件板卡。

在一个具体实施例中，开关量信号输出模块的工作方法包括：

使用研华PCI1734板卡，利用windriver生成板卡驱动，手动操作输出的任意一路信号，在调试人员手动操作后，利用程序界面中的相应选择按钮选择后，将置标志位送到所测试的组合功能部件，然后将组合后的输出信息返回到输出状态，在界面显示程序读取后的数据信息。

在一个具体实施例中，电压读取模块的工作方法包括：

使用研华PCI1713板卡，利用windriver生成板卡驱动，通过程序读取对应电压，利用函数InstantAiCtrl对从搜索伺服控制组合送至PCI1713板卡的电压进行读取，板卡上电压数值是以差分形式进入程序的，在显示时电压数值之后，对电压数值进行处理后，再对电压数值进行显示。

在一个具体实施例中，伺服状态读取模块的工作方法包括：

使用差分通讯板卡，利用windriver生成64位的PCI板卡进行驱动，通过函数控制差分通讯板卡，使板卡与相应的组合完成通信，程序界面自动显示测试结果。

在本发明进一步的实施例中，交流驱动器控制模块的工作方法为：使用串口422进行数据通信，采用MODBUS协议以及CRC32协议，根据测试需求通过程序发出对应的控制指令和交流驱动器进行数据通信，交流驱动器控制模块根据指令返回到信息输出端，程序对输出结果进行解析，并在界面上进行显示，最后将输出结果保存在excel中，用于分析伺服系统的动态响应。

应说明的是，MODBUS是一种应用于电子控制器上的一种通用语言，通过此协议控制器相互之间可以通信。CRC32循环冗余校验是通信领域中常用的差错校验码，特征是通信字段和校验字段的长度可以任选，在根据测试需求通过软件发出对应的控制指令中，该指令可以为数字输入模式、驱动器型号或速度模式等。

在一个具体实施例中，报表生成模块的工作方法包括：

采用QAxObject、QAxWidget类来实现报表生成。

应说明的是，QAxWidget类是一个包装ActiveX控件的Qwidget，可以实例化为空对象，它应该包括ActiveX控件名称。该软件中对word文档的处理利用了QAxWidget的类新建了word应用程序。QAxObject是一个包装了com对象的QObject，QAxQbject类可以直接操作excel和word文档。

下面简单介绍对excel文件操作的步骤：

采用QAxObject*excel获取excel模板；

采用QAxObject*workbook获取工工作表集合；

采用worksheets->querySubObject("Item(int)",1)；

设置需要操作的单元格，采用QAxObject("Excel.Application")连接excel控件worksheets->querySubObject("Item(int)",1)获取工作表集合的工作表1；

采用函数worksheet->querySubObject("Range(QString)",cora)将界面上的测试结果存入excel表；

将测试的结果存入excel模板。

可以理解的是，对Word文档的读取采取类似的方式，例如包括：

采用函数QAxObject*documents＝word->querySubObject("Documents")获取word文档；

采用StrDotPath获得word模板的路径；

采用QAxObject*document＝word->querySubObject("ActiveDocument")激活当前文档，获取word中书签的位置；

采用QAxObject*bookmark选中书签，将测试结果插入书签对应的位置，至此实现了将测试结果自动填入word文档中。

在一个具体实施例中，界面显示模块的工作方法包括：

首先利用QtDesigner完成菜单窗口的设计，在菜单对应的ui文件中添加触发事件的槽函数slot，增加一种信号signal的功能函数以实现一种信号的功能，并且在程序实现的过程中使用基础窗口部件QWidget、对话框类QDialog、程序主窗口QMainWindow或者布局管理器QLayout。

在一个具体使用场景中，软件界面可以包括以下内容。

测试台操作具体包括“自检”和“所检”两种检测模式。

测试台操作界面横向包括多个可选的操作模块：“天线控制组合”、“搜索伺服控制组合”、“制导伺服控制组合”及“搜索方位功放组合”。

测试台操作界面纵向包括多个项目：“外形尺寸”、“制导伺服”、“搜索伺服”、“仪器仪表”、“读取自检数据”、“生成自检数据”、“生成报表”和“打开项目”。

在测试台操作界面的主显示区域包括多列测试内容，包括：“技术条件要求”、“自动测试值”及“结果”。例如，“快速”拨到上方对应的技术条件要求为：“快”灯(绿)亮、X1:7为开路，“慢”灯(黄)亮、X1:7为28V。

应说明的是，本发明并不对软件界面的具体显示形式进行限定。

已经结合作为示例的不同实施方式以及实现形式描述了本发明。然而，本领域技术人员根据对附图、本公开以及独立权利要求的学习通过实践所要求保护的发明能够理解和实现其他变型。在权利要求书及说明书中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，且未加以数量限定的情况并不排除多个。单个元件或其他单元可以完成权利要求书中所陈述的若干实体或项的功能。在互不相同的从属权利要求中所陈述的某些措施这一事实并不意味着在有益实现形式中不能使用这些措施的组合。

尽管本公开内容描述了具有特定顺序的步骤的方法和过程，但是适当时可以省略或改变方法和过程中的一个或更多个步骤。适当时一个或更多个步骤可以以除它们被描述的顺序之外的顺序进行。

虽然至少部分地在方法方面描述了本公开内容，但是本领域普通技术人员将理解，本公开内容还涉及用于执行所描述的方法的方面和特征中的至少一些方面和特征的各种部件，通过硬件部件、软件或两者的任何组合成为上述部件。因此，本公开内容的技术方案可以被实施为软件产品的形式。合适的软件产品可以存储在预先记录的存储装置或者其他类似的非易失性或非暂态计算机可读介质中，包括例如DVD、CD-ROM、USB闪存盘、可移动硬盘或其他存储介质。软件产品包括确切地存储在其上的指令，其使得处理装置(例如，个人计算机、服务器或网络装置)能够执行本文公开的方法的示例。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种伺服控制系统调试台，其特征在于，所述调试台包括：

工控机组件，用于控制伺服控制系统或者接收控制所述伺服控制系统的命令；

控制组合转接盒，用于转接所述工控机组件的输入或输出信号；

手动旋变测试仪，用于改变或者指示测试仪的信息；

功放组合单元，用于对接收到的信号进行放大组合；

天线控制组合模块，用于通过天线接收的方式控制组合信号；及

天线控制组合转接盒，用于容纳所述天线控制组合模块；

其中，所述工控机组件分别与所述控制组合转接盒和所述天线控制组合转接盒电连接，所述控制组合转接盒分别与手动旋变测试仪和功放组合单元电连接；所述天线控制组合转接盒与天线控制组合模块电连接。

2.根据权利要求1所述的伺服控制系统调试台，其特征在于，

所述工控机组件包括工控机、开关量输入板卡、开关量输出板卡、A/D采集卡、差分通讯板卡和键盘鼠标；

所述控制组合转接盒包含有开关电源、按钮开关和测试孔；及

所述手动旋变测试仪主要包括单通道旋变模块、变速齿轮组、对外连接器和开关。

3.一种伺服控制系统的调试方法，所述方法应用于伺服控制系统调试台，所述伺服控制系统调试台包括：用于控制伺服控制系统或者接收控制所述伺服控制系统的命令的工控机组件；用于转接所述工控机组件的输入或输出信号的控制组合转接盒；用于改变或者指示测试仪的信息的手动旋变测试仪；用于对接收到的信号进行放大组合的功放组合单元；用于通过天线接收的方式控制组合信号的天线控制组合模块；及用于容纳所述天线控制组合模块的天线控制组合转接盒；其中，所述工控机组件分别与所述控制组合转接盒和所述天线控制组合转接盒电连接，所述控制组合转接盒分别与手动旋变测试仪和功放组合单元电连接；所述天线控制组合转接盒与天线控制组合模块电连接；

其特征在于，所述方法包括：

以集成模块的方式对所述伺服控制系统调试台进行调试，其中，所述集成模块包括开关量信号读取模块、开关量信号输出模块、电压读取模块、伺服状态读取模块、交流驱动器控制模块、报表生成模块以及界面显示模块。

4.根据权利要求3所述的伺服控制系统调试方法，其特征在于，所述开关量信号读取模块工作方法包括：

生成板卡驱动，单独读取一个开关量或同时读取多个开关量；

设置I/O位号，将I/O号写入与所述I/O号相对应的地址；

利用onJBM函数读取板卡上与所述I/O号相对应的地址的数据；

选中任一路信号之后，读取板卡上与所述I/O号相对应的位置的信号状态，所述信号状态包括1或0；及

将所述信号状态上传至界面，并将读取的状态显示在界面对应菜单中。

5.根据权利要求3所述的伺服控制系统调试方法，其特征在于，所述开关量信号输出模块的工作方法包括：

生成板卡驱动，并操作输出的任意一路信号；

利用程序界面中的相应选择按钮选择，并将置标志位发送至所测试的组合功能部件；及

将组合后的输出信息返回到输出状态，在界面显示程序读取后的数据信息。

6.根据权利要求3所述的伺服控制系统调试方法，其特征在于，所述电压读取模块的工作方法包括：

生成板卡驱动，并通过程序读取对应电压；

利用InstantAiCtrl函数对从搜索伺服控制组合送至所述板卡的电压进行读取，其中，板卡上电压数值以差分形式进入程序；及

在显示时所述电压数值之后，对所述电压数值进行处理，并对所述电压数值进行显示。

7.根据权利要求3所述的伺服控制系统调试方法，其特征在于，所述伺服状态读取模块的工作方法包括：

使用差分通讯板卡生成板卡驱动；

基于预定函数控制差分通讯板卡，使板卡与相应的组合完成通信；及

程序界面自动显示测试结果。

8.根据权利要求3所述的伺服控制系统调试方法，其特征在于，所述交流驱动器控制模块的工作方法包括：

使用串口422进行数据通信，采用MODBUS协议以及CRC32协议，根据测试需求通过程序发出对应的控制指令和交流驱动器进行数据通信；

所述交流驱动器控制模块根据指令返回到信息输出端，程序对输出结果进行解析，并在界面上进行显示；及

将输出结果保存在excel中，所述输出结果用于分析伺服系统的动态响应。

9.根据权利要求3所述的伺服控制系统调试方法，其特征在于，所述界面显示模块的工作方法包括：

对菜单窗口进行设计；

在菜单对应的文件中添加触发事件的槽函数；及

增加第一信号的功能函数以实现第一信号的功能；

其中，实现所述界面显示模块的工作方法基于基础窗口部件、对话框类、程序主窗口或者布局管理器。

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