CN115933614A - 多路螺旋桨控制器测试系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多路螺旋桨控制器测试系统及方法，该系统包括：测试设备和上位机；测试设备与上位机通讯连接；测试设备包括多路选通模块，多路选通模块用于与多个待测试的螺旋桨控制器连接形成互相独立的多路测试通道，并在测试过程中切换不同的螺旋桨控制器作为被测设备；测试设备用于：接收上位机发出的测试指令，根据测试指令生成发动机及螺旋桨转速信号并发送至通过多路选通模块选择的被测设备，以测试被测设备在不同发动机及螺旋桨转速下的控制效果；采集被测设备的运行状态数据并反馈给上位机，同时根据采集的运行状态数据判断被测设备是否运行正常。本发明能够提高螺旋桨控制器测试效率并减小测试设备的体积。
Description
技术领域
本发明属于无人机动力系统测试领域，更具体地，涉及一种多路螺旋桨控制器测试系统及方法。
背景技术
螺旋桨控制器作为无人机动力系统的关键控制部分，对无人机的飞行起着重要作用。传统的螺旋桨控制器测试设备只能进行单一检测，对于大批量生产的螺旋桨控制器，不仅工作效率低，而且耗时耗力。同时在模拟发动机转速及螺旋桨信号也存在一定的不足，传统的测试设备在产生螺旋桨转速信号时，内部需放置一个小型电机带动叶片转动，利用霍尔式转速传感器测量转速并将此信号作为螺旋桨信号，电机及叶片极易将内部线缆损坏；在模拟发动机信号时采用外部的信号发生器，还大大增加了测试设备的体积，并不符合测试设备体积小、易携带的特点。
无人机的应用范围日益广泛，在军用、民用方面需求量都在不断增加，螺旋桨控制器的需求量随之增加，因此一种可以批量检测及便携的螺旋桨控制器测试设备具有紧迫的需求。
发明内容
本发明的目的是提出一种多路螺旋桨控制器测试系统及方法，实现提高螺旋桨控制器测试效率并减小测试设备的体积。
为实现上述目的，本发明第一方面提出了一种多路螺旋桨控制器测试系统，包括：测试设备和上位机；
所述测试设备与所述上位机通讯连接；
所述测试设备包括多路选通模块，所述多路选通模块用于与多个待测试的螺旋桨控制器连接形成互相独立的多路测试通道，并在测试过程中切换不同的螺旋桨控制器作为被测设备；
所述测试设备用于：
接收所述上位机发出的测试指令，根据所述测试指令生成发动机及螺旋桨转速信号并发送至通过所述多路选通模块选择的被测设备，以测试被测设备在不同发动机及螺旋桨转速下的控制效果；
采集所述被测设备的运行状态数据并反馈给所述上位机，同时根据采集的所述运行状态数据判断被测设备是否运行正常。
优选地，所述测试设备还包括主控模块、通信模块、模拟转速信号模块和监测模块；
所述通信模块、所述模拟转速信号模块、所述监测模块和所述多路选通模块分别与所述主控模块连接；
所述通信模块用于所述测试设备与所述上位机以及所述被测设备与所述上位机之间的数据通讯；
所述模拟转速信号模块用于生成所述发动机及螺旋桨转速信号；
所述监测模块用于实时采集所述被测设备的运行状态数据；
所述主控模块用于接收所述上位机发出的测试指令，并根据所述测试指令控制所述模拟转速信号模块生成对应的发动机及螺旋桨转速信号，以及根据所述监测模块采集的运行状态数据判断被测设备是否运行正常。
优选地，所述运行状态数据包括所述被测设备的输入电压电流以及输出电压、电流。
优选地，所述测试设备还包括模拟负载模块，所述模拟负载模块与所述主控模块连接；
所述模拟负载模块用于为所被测设备提供负载功率，并模拟短路故障。
优选地，所述通信模块包括RS422通讯接口，所述测试设备通过RS422通讯接口与所述上位机进行双向通讯，所述被测设备通过RS422通讯接口与所述上位机之间通讯。
优选地，所述测试设备还包括DO指令模块，所述DO指令模块与所述主控模块连接；
所述DO指令模块用于在所述主控模块的控制下向所述被测设备发送测试相关的DO控制命令。
优选地，所述多路选通模块包括由多路继电器构成的多路选通电路。
优选地，所述测试设备还包括电源模块，所述电源模块用于为所述主控模块、所述通信模块、所述模拟转速信号模块、所述监测模块、所述模拟负载模块和所述DO指令模块供电。
优选地，所述主控模块采用MCU芯片实现。
第二方面，本发明还提出了一种多路螺旋桨控制器测试方法，利用第一方面所述的多路螺旋桨控制器测试系统，所述方法包括：
S1：将多个待测试的螺旋桨控制器与所述测试设备连接；
S2：通过所述测试设备的多路选通模块选择至少一个螺旋桨控制器作为被测设备；
S3：所述测试设备接收所述上位机发出的测试指令，根据所述测试指令生成发动机及螺旋桨转速信号并发送至选择的被测设备，以测试被测设备在不同发动机及螺旋桨转速下的控制效果；
S4：测试过程中，实时采集所述被测设备的运行状态数据并反馈给所述上位机，同时根据采集的所述运行状态数据判断被测设备是否运行正常；
S5：判断是否所有的待测试的螺旋桨控制器已经测试完成，若是，则结束测试，否则执行S6；
S6：通过多路选通模块切换其他未被测试的螺旋桨控制器作为被测设备，并返回步骤S3。
本发明的有益效果在于：
本发明测试系统中的测试设备采用多路选通模块可实现被测设备之间的快速切换，同时可以实现多个被测设备批量测试，同时多路测试通道之间独立工作，不会因为某个通道出现故障导致整个测试设备停止工作，测试设备可采集被测试的螺旋桨控制器的运行状态数据，并根据采集数据判断螺旋桨控制器是否正常工作，有效增加判断的可靠性。
进一步地，测试设备集成了模拟转速信号模块和模拟负载模块，模拟转速信号模块可以实现发动机转速和螺旋桨转速信号的生成，为被测设备模拟一个较为真实的工作信号，同时减小测试设备体积并提高便携程度，模拟负载模块可以模拟短路故障，增加了测试的多样性。
本发明的系统具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明实施例1的一种多路螺旋桨控制器测试系统的整体框架图。
图2示出了根据本发明实施例1的一种多路螺旋桨控制器测试系统中测试设备的组成框图。
图3示出了根据本发明实施例2的一种多路螺旋桨控制器测试方法的步骤流程图。
具体实施方式
为克服传统螺旋桨控制器测试数量少、不安全及体积较大等问题，本发明提出了一种多路螺旋桨控制器的测试系统及方法。
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例提供一种多路螺旋桨控制器3测试系统，包括：测试设备1和上位机2；所述测试设备1与所述上位机2通讯连接；
所述测试设备1包括多路选通模块104，所述多路选通模块104用于与多个待测试的螺旋桨控制器3连接形成互相独立的多路测试通道，并在测试过程中切换不同的螺旋桨控制器3作为被测设备；
所述测试设备1用于：
接收所述上位机2发出的测试指令，根据所述测试指令生成发动机及螺旋桨转速信号并发送至通过所述多路选通模块104选择的被测设备，以测试被测设备在不同发动机及螺旋桨转速下的控制效果；
采集所述被测设备的运行状态数据并反馈给所述上位机2，同时根据采集的所述运行状态数据判断被测设备是否运行正常。
本实施例中，所述测试设备1还包括主控模块101、通信模块103、模拟转速信号模块107和监测模块102；所述通信模块103、所述模拟转速信号模块107、所述监测模块102和所述多路选通模块104分别与所述主控模块101连接；
所述通信模块103用于所述测试设备1与所述上位机2以及所述被测设备与所述上位机2之间的数据通讯；
所述模拟转速信号模块107用于生成所述发动机及螺旋桨转速信号；
所述监测模块102用于实时采集所述被测设备的运行状态数据；
所述主控模块101用于接收所述上位机2发出的测试指令，并根据所述测试指令控制所述模拟转速信号模块107生成对应的发动机及螺旋桨转速信号，以及根据所述监测模块102采集的运行状态数据判断被测设备是否运行正常。
优选地，所述主控模块101采用MCU芯片实现。所述监测模块102采集的所述运行状态数据包括所述被测设备的输入电压电流以及输出电压、电流。
具体地，上述各功能模块为本实施例中测试设备的载体，相关测试功能是测试设备的软件程序设计，二者组成多路螺旋桨控制器测试设备1。本实施例的测试设备1采用MCU芯片作为主控制模块，以主控模块101为核心，并与转速信号发生模块共同生成发动机及螺旋桨转速信号，从而可以实现发动机及螺旋桨转速信号的快速生成，测试螺旋桨控制器3在不同发动机及螺旋桨转速下的控制效果。模拟转速信号模块107可以实现发动机转速和螺旋桨转速信号的生成，为被测设备模拟一个较为真实的工作信号，同时相较于传统在模拟发动机信号时采用外部的信号发生器的方式，本实施例的模拟转速信号模块107集成在测试设备1内部，从而减小测试设备1体积并提高便携程度。
同时，利用多路选通模块104实现被测设备的选择，可实现被测设备之间的快速切换，同时可以实现多个被测设备批量测试，从而进行批量测试，提高测试效率。同时，多路测试通道之间独立工作，不会因为某个通道出现故障导致整个测试设备1停止工作。优选地，所述多路选通模块104包括由多路继电器构成的多路选通电路，多路选通模块104可以选择现有的多路继电器选通电路实现。
此外，利用通信模块103实现测试设备1和上位机2以及被测设备和上位机2之间的数据传送及记录，有利于批量螺旋桨控制器3的性能测试。测试设备1通过监测模块102可采集螺旋桨控制器3输入的电压、电流及输出的电压、电流，并根据采集信号判断螺旋桨控制器3是否正常工作，有效增加判断的可靠性。
本实施例中，所述测试设备1还包括模拟负载模块106，所述模拟负载模块106与所述主控模块101连接；所述模拟负载模块106用于为所被测设备提供负载功率，并模拟短路故障。
具体地，模拟负载模块106可以为螺旋桨控制器3提供负载功率，并且可以模拟负载短路故障，增加测试完整性并提高测试多样性。
优选地，本实施例中的所述通信模块103包括RS422通讯接口，所述测试设备1通过RS422通讯接口与所述上位机2进行双向通讯，所述被测设备与所述上位机2之间通过RS422通讯接口进行通讯。
具体地，测试设备1采用RS422通讯接口实现上位机2与被测设备之间进行双向通讯，测试设备1收到上位机2指令后对被测设备发出相应的发动机及螺旋桨转速信号，被测设备的状态可以实时反馈到上位机2。
本实施例中，所述测试设备1还包括DO指令模块105，所述DO指令模块105与所述主控模块101连接；所述DO指令模块105用于在所述主控模块101的控制下向所述被测设备发送测试相关的DO控制命令。
本实施例中，所述测试设备1还包括电源模块108，所述电源模块108用于为所述主控模块101、所述通信模块103、所述模拟转速信号模块107、所述监测模块102、所述模拟负载模块106和所述DO指令模块105供电。
具体地，如图2所示，电源模块108为主控模块101的MCU芯片提供5V的供电，为模拟负载模块106、DO指令模块105和模拟转速信号模块107提供28V的供电。
本实施例中，测试设备1还包括一壳体(未示出)，主控模块101、监测模块102、通信模块103、多路选通模块104、DO指令模块105模拟负载模块106、模拟转速信号模块107以及电源模块108相关硬件均集成在壳体内，从而满足测试设备体积小、易携带的特点。本实施例的测试设备通过在地面对螺旋桨控制器进行测试，能够最大程度避免控制器在作业时产生故障，提高安全系数。
实施例2
本实施例提供一种多路螺旋桨控制器3测试方法，利用实施例1所述的多路螺旋桨控制器3测试系统，所述方法包括：
S1：将多个待测试的螺旋桨控制器3与所述测试设备1连接；
S2：通过所述测试设备1的多路选通模块104选择至少一个螺旋桨控制器3作为被测设备；
S3：所述测试设备1接收所述上位机2发出的测试指令，根据所述测试指令生成发动机及螺旋桨转速信号并发送至选择的被测设备，以测试被测设备在不同发动机及螺旋桨转速下的控制效果；
S4：测试过程中，实时采集所述被测设备的运行状态数据并反馈给所述上位机2，同时根据采集的所述运行状态数据判断被测设备是否运行正常；
S5：判断是否所有的待测试的螺旋桨控制器3已经测试完成，若是，则结束测试，否则执行S6；
S6：通过多路选通模块104切换其他未被测试的螺旋桨控制器3作为被测设备，并返回步骤S3。
本方法通过多路选通模块104切换选择被测试的多个螺旋桨控制器3，能够批量完成螺旋桨控制器的性能测试，大大提高了螺旋桨控制器的测试效率，同时多路测试通道之间独立工作，不会因为个别通道出现故障导致整个测试设备停止工作。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (10)
1.一种多路螺旋桨控制器测试系统，其特征在于，包括：测试设备和上位机；
所述测试设备与所述上位机通讯连接；
所述测试设备包括多路选通模块，所述多路选通模块用于与多个待测试的螺旋桨控制器连接形成互相独立的多路测试通道，并在测试过程中切换不同的螺旋桨控制器作为被测设备；
所述测试设备用于：
接收所述上位机发出的测试指令，根据所述测试指令生成发动机及螺旋桨转速信号并发送至通过所述多路选通模块选择的被测设备，以测试被测设备在不同发动机及螺旋桨转速下的控制效果；
采集所述被测设备的运行状态数据并反馈给所述上位机，同时根据采集的所述运行状态数据判断被测设备是否运行正常。
2.根据权利要求1所述的多路螺旋桨控制器测试系统，其特征在于，所述测试设备还包括主控模块、通信模块、模拟转速信号模块和监测模块；
所述通信模块、所述模拟转速信号模块、所述监测模块和所述多路选通模块分别与所述主控模块连接；
所述通信模块用于所述测试设备与所述上位机以及所述被测设备与所述上位机之间的数据通讯；
所述模拟转速信号模块用于生成所述发动机及螺旋桨转速信号；
所述监测模块用于实时采集所述被测设备的运行状态数据；
所述主控模块用于接收所述上位机发出的测试指令，并根据所述测试指令控制所述模拟转速信号模块生成对应的发动机及螺旋桨转速信号，以及根据所述监测模块采集的运行状态数据判断被测设备是否运行正常。
3.根据权利要求1或2所述的多路螺旋桨控制器测试系统，其特征在于，所述运行状态数据包括所述被测设备的输入电压电流以及输出电压、电流。
4.根据权利要求2所述的多路螺旋桨控制器测试系统，其特征在于，所述测试设备还包括模拟负载模块，所述模拟负载模块与所述主控模块连接；
所述模拟负载模块用于为所被测设备提供负载功率，并模拟短路故障。
5.根据权利要求2所述的多路螺旋桨控制器测试系统，其特征在于，所述通信模块包括RS422通讯接口，所述测试设备通过RS422通讯接口与所述上位机进行双向通讯，所述被测设备通过RS422通讯接口与所述上位机之间通讯。
6.根据权利要求4所述的多路螺旋桨控制器测试系统，其特征在于，所述测试设备还包括DO指令模块，所述DO指令模块与所述主控模块连接；
所述DO指令模块用于在所述主控模块的控制下向所述被测设备发送测试相关的DO控制命令。
7.根据权利要求1所述的多路螺旋桨控制器测试系统，其特征在于，所述多路选通模块包括由多路继电器构成的多路选通电路。
8.根据权利要求6所述的多路螺旋桨控制器测试系统，其特征在于，所述测试设备还包括电源模块，所述电源模块用于为所述主控模块、所述通信模块、所述模拟转速信号模块、所述监测模块、所述模拟负载模块和所述DO指令模块供电。
9.根据权利要求2所述的多路螺旋桨控制器测试系统，其特征在于，所述主控模块采用MCU芯片实现。
10.一种多路螺旋桨控制器测试方法，利用权利要去1-9任意一项所述的多路螺旋桨控制器测试系统，其特征在于，所述方法包括：
S1：将多个待测试的螺旋桨控制器与所述测试设备连接；
S2：通过所述测试设备的多路选通模块选择至少一个螺旋桨控制器作为被测设备；
S3：所述测试设备接收所述上位机发出的测试指令，根据所述测试指令生成发动机及螺旋桨转速信号并发送至选择的被测设备，以测试被测设备在不同发动机及螺旋桨转速下的控制效果；
S4：测试过程中，实时采集所述被测设备的运行状态数据并反馈给所述上位机，同时根据采集的所述运行状态数据判断被测设备是否运行正常；
S5：判断是否所有的待测试的螺旋桨控制器已经测试完成，若是，则结束测试，否则执行S6；
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