CN113406493A - 一种双输出轴电驱动系统的负载模拟方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种双输出轴电驱动系统的负载模拟方法，应用于负载模拟装置，负载模拟装置包括被试电驱动系统和加载系统，该方法包括：获取负载模拟参数；其中，负载模拟参数包括力矩载荷谱曲线参数和被试电驱动系统速度控制指令；根据负载模拟参数，控制被试电驱动系统与加载系统进行力矩闭环运行；其中，被试电驱动系统包括被试电机控制器、被试电机以及连接于被试电机控制器与被试电机之间的被试电机驱动器；加载系统包括上位机和至少两个加载子系统，上位机分别与所述至少两个加载子系统和被试电驱动系统连接，至少两个加载子系统分别与被试电机的两个输出轴连接。本申请能够根据需要精确施加任意大小的负载力矩。
Description
技术领域
本申请属于电驱动系统技术领域，具体涉及一种双输出轴电驱动系统的负载模拟方法。
背景技术
随着电驱动技术的发展，多电或全电飞机技术已日益成为飞机的主流动力，飞机机电系统将采用电驱动系统替代现有的液压驱动系统。例如，大型飞机的反推系统开始采取电反推作动系统取代目前广泛应用的液压反推作动系统。具体来说，电反推作动系统是由电驱动系统和作动系统组成，作动系统分为左移动外罩作动子系统和右移动外罩作动子系统。反推展开时，电驱动系统的双输出轴分别驱动左移动外罩作动子系统和右移动外罩作动子系统同步伸出，电驱动系统是电反推作动系统的关键组成，其特性决定了电反推系统的性能品质。为了验证电驱动系统的性能，需要有相应的验证平台。
目前，相对技术中采用电反推作动系统进行电驱动系统试验，即电驱动系统拖着真实的左移动外罩作动子系统和右移动外罩作动子系统产品进行试验。该方法的不足之处在于试验系统复杂、占用空间大、成本高、无法精确控制负载大小。
发明内容
针对上述问题，本申请提出了一种双输出轴电驱动系统的负载模拟方法。
本申请提供了一种双输出轴电驱动系统的负载模拟方法，应用于负载模拟装置，所述负载模拟装置包括被试电驱动系统和加载系统，所述方法包括：
获取负载模拟参数；其中，所述负载模拟参数包括力矩载荷谱曲线参数和被试电驱动系统速度控制指令；
根据所述负载模拟参数，控制所述被试电驱动系统与所述加载系统进行力矩闭环运行；
其中，所述被试电驱动系统包括被试电机控制器、被试电机以及连接于所述被试电机控制器与所述被试电机之间的被试电机驱动器；所述加载系统包括上位机和至少两个加载子系统，所述上位机分别与所述至少两个加载子系统和所述被试电驱动系统连接，所述至少两个加载子系统分别与所述被试电机的两个输出轴连接。
优选的，所述加载子系统包括加载控制器、加载电机驱动器、加载电机、旋转变压器、弹性联轴器、转速扭矩传感器和刚性联轴器；
其中，所述刚性联轴器的一端与所述被试电机的输出轴连接，所述刚性联轴器的另一端与所述转速扭矩传感器连接，且所述转速扭矩传感器又分别与所述加载控制器和所述弹性联轴器连接，所述加载控制器通过所述加载电机驱动器与所述加载电机的一端连接，并控制所述加载电机运行，所述加载电机的另一端与所述弹性联轴器连接。
优选的，所述加载控制器与所述加载电机之间还设置有旋转变压器，所述旋转变压器用于检测所述加载电机的转子位置。
优选的，每个所述加载子系统的转速扭矩传感器均与另一个所述加载子系统的加载控制器连接；
优选的，所述刚性联轴器通过花键与所述被试电机的输出轴连接。
优选的，所述加载控制器接收力矩指令；其中，所述力矩指令是所述上位机根据所述力矩载荷谱曲线参数发送的指令；
所述被试电机控制器接收速度指令；其中，所述速度指令是所述上位机根据所述被试电驱动系统速度控制指令发送的指令。
优选的，所述被试电机控制器通过所述被试电机驱动器控制所述被试电机根据所述速度指令进行运行；
所述加载控制器通过所述转速扭矩传感器检测所述被试电机的转速与扭矩，并对所述至少两个加载子系统中的转速扭矩传感器的信号进行加权求和，且将所述被试电机的转速与扭矩发送至所述上位机；
所述加载控制器根据所述力矩指令、所述加载电机的转子位置和所述被试电机的扭矩测量值，进行力矩闭环控制。
优选的，所述加载控制器通过所述加载电机驱动器控制所述加载电机根据所述力矩载荷谱曲线参数向所述被试电机施加负载扭矩。
综上所述，本申请具有以下有益效果：可以根据需要精确施加任意大小的负载力矩，同时还可以模拟电驱动系统的双输出轴负载不一致工况下的力矩载荷。
附图说明
图1为本申请实施例提供的双输出轴电驱动系统的负载模拟装置的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的加载控制原理示意图。
其中：1-上位机、2-被试电机控制器、3-被试电机驱动器、4-被试电机、5-刚性联轴器、6-转速扭矩传感器、7-弹性联轴器、8-加载电机、9-加载电机驱动器、10-旋转变压器、11-加载控制器。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种双输出轴电驱动系统的负载模拟方法，应用于负载模拟装置，请参阅图1，负载模拟装置包括被试电驱动系统和加载系统。
步骤101、负载模拟装置获取负载模拟参数。
其中，负载模拟参数包括力矩载荷谱曲线参数和被试电驱动系统速度控制指令。
在本申请实施例中，负载模拟参数可以是在上位机1上设置的参数。
步骤102、负载模拟装置根据负载模拟参数，控制被试电驱动系统与加载系统进行力矩闭环运行。
其中，被试电驱动系统包括被试电机控制器、被试电机以及连接于被试电机控制器与被试电机之间的被试电机驱动器；加载系统包括上位机和至少两个加载子系统，上位机分别与至少两个加载子系统和被试电驱动系统连接，至少两个加载子系统分别与被试电机的两个输出轴连接。
在本申请实施例中，以两个加载子系统为例展开说明，并且两个加载子系统完全相同。
其中，被试电驱动系统包括被试电机控制器2、被试电机驱动器3、被试电机4，被试电机驱动器3连接于被试电机控制器2与被试电机4之间。被试电机4包括两个输出轴，两个输出轴分别与加载系统连接。
进一步的，加载系统包括上位机1与两个加载子系统，上位机1与两个加载子系统分别连接，两个加载子系统分别与被试电机4的两个输出轴连接。每个加载子系统包括加载控制器11、加载电机驱动器9、加载电机8、旋转变压器10、弹性联轴器7、转速扭矩传感器6、刚性联轴器5。
其中，加载控制器11分别与加载电机驱动器9、旋转变压器10、转速扭矩传感器6连接，加载电机驱动器9连接于加载控制器11与加载电机8之间，旋转变压器10连接于加载控制器2与加载电机8之间，弹性联轴器7连接于加载电机8与转速扭矩传感器6之间，刚性联轴器5连接于转速扭矩传感器6与被试电机4之间。且两个加载子系统中的一个加载子系统的转速扭矩传感器6均与另一个加载子系统的加载控制器11连接。刚性联轴器5通过花键与被试电机4的输出轴连接。
请参阅图2，本发明实施例提供的加载控制示意原理图，在上位机1上设置力矩载荷谱曲线参数，上位机1根据力矩载荷谱曲线向加载控制器11输送力矩指令；上位机1根据设置的电驱动系统速度控制指令向被试电机控制器2输送速度指令；被试电机控制器2通过被试电机驱动器3控制被试电机4按照速度指令大小进行运行；加载控制器11通过转速扭矩传感器6检测被试电机4的转速与扭矩，对两个加载子系统中的转速扭矩传感器6信号进行加权综合，同时将被试电机4的转速与扭矩输送到上位机1。加载控制器11通过旋转变压器10检测加载电机8的转子位置；加载控制器11综合力矩指令与加载电8机的转子位置及被试电机4的扭矩测量值，进行力矩闭环控制，并通过加载电机驱动器9控制加载电机8按照力矩载荷谱曲线向被试电机4施加负载扭矩。
本申请提供的双输出轴电驱动系统的负载模拟方法，能够实现对电驱动系统的双输出轴进行负载模拟，可以根据需要精确施加任意大小的负载力矩，同时还可以模拟电驱动系统的双输出轴负载不一致工况下的力矩载荷。本申请提供的负载模拟装置结构简单、成本低、加载力矩范围可调且精度高，并且容易在工程上应用。
Claims (8)
1.一种双输出轴电驱动系统的负载模拟方法，其特征在于，应用于负载模拟装置，所述负载模拟装置包括被试电驱动系统和加载系统，所述方法包括：
获取负载模拟参数；其中，所述负载模拟参数包括力矩载荷谱曲线参数和被试电驱动系统速度控制指令；
根据所述负载模拟参数，控制所述被试电驱动系统与所述加载系统进行力矩闭环运行；
其中，所述被试电驱动系统包括被试电机控制器、被试电机以及连接于所述被试电机控制器与所述被试电机之间的被试电机驱动器；所述加载系统包括上位机和至少两个加载子系统，所述上位机分别与所述至少两个加载子系统和所述被试电驱动系统连接，所述至少两个加载子系统分别与所述被试电机的两个输出轴连接。
2.根据权利要求1所述的双输出轴电驱动系统的负载模拟方法，其特征在于，所述加载子系统包括加载控制器、加载电机驱动器、加载电机、旋转变压器、弹性联轴器、转速扭矩传感器和刚性联轴器；
其中，所述刚性联轴器的一端与所述被试电机的输出轴连接，所述刚性联轴器的另一端与所述转速扭矩传感器连接，且所述转速扭矩传感器又分别与所述加载控制器和所述弹性联轴器连接，所述加载控制器通过所述加载电机驱动器与所述加载电机的一端连接，并控制所述加载电机运行，所述加载电机的另一端与所述弹性联轴器连接。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述加载控制器与所述加载电机之间还设置有旋转变压器，所述旋转变压器用于检测所述加载电机的转子位置。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，每个所述加载子系统的转速扭矩传感器均与另一个所述加载子系统的加载控制器连接。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述刚性联轴器通过花键与所述被试电机的输出轴连接。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取负载模拟参数，包括：
所述加载控制器接收力矩指令；其中，所述力矩指令是所述上位机根据所述力矩载荷谱曲线参数发送的指令；
所述被试电机控制器接收速度指令；其中，所述速度指令是所述上位机根据所述被试电驱动系统速度控制指令发送的指令。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述负载模拟参数，控制所述被试电驱动系统与所述加载系统进行力矩闭环运行，包括：
所述被试电机控制器通过所述被试电机驱动器控制所述被试电机根据所述速度指令进行运行；
所述加载控制器通过所述转速扭矩传感器检测所述被试电机的转速与扭矩，并对所述至少两个加载子系统中的转速扭矩传感器的信号进行加权求和，且将所述被试电机的转速与扭矩发送至所述上位机；
所述加载控制器根据所述力矩指令、所述加载电机的转子位置和所述被试电机的扭矩测量值，进行力矩闭环控制。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述加载控制器根据所述力矩指令、所述加载电机的转子位置和所述被试电机的扭矩测量值，进行力矩闭环控制，包括：
所述加载控制器通过所述加载电机驱动器控制所述加载电机根据所述力矩载荷谱曲线参数向所述被试电机施加负载扭矩。
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