伺服機構(gòu)性能綜合測試設(shè)備：快速,、高效,、高精度檢測，為伺服電動缸保駕護(hù)航
伺服電動缸
隨著電子及信息技術(shù)的高速發(fā)展,，伺服控制技術(shù)也廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的許多領(lǐng)域,，如工業(yè)機器人、電子制造,、數(shù)控機床等,，成為自動化的核心技術(shù)之一。
電動缸
圖1 國防裝備中的伺服系統(tǒng)（電動缸來源于網(wǎng)絡(luò)）
無論是空間用伺服機構(gòu)還是地面裝備用伺服機構(gòu),，都需要設(shè)計配套的專業(yè)測試系統(tǒng)對產(chǎn)品性能進(jìn)行測試及評估,，以驗證設(shè)計的指標(biāo)、進(jìn)行產(chǎn)品批產(chǎn)性能檢測,，從而保障裝備的正常,、安全運行。
在航空航天領(lǐng)域,，伺服產(chǎn)品的定制化程度較高且技術(shù)要求高,，常常具有“小批量”、“多批次”的特點,，與伺服系統(tǒng)配套的地面測試設(shè)備往往也需要根據(jù)產(chǎn)品進(jìn)行定制化專業(yè)設(shè)計,，滿足裝備高精度、高性能,、高可靠性的要求,。近年來，航空航天領(lǐng)域裝備自動化,、智能化的發(fā)展趨勢對伺服系統(tǒng)及其配套的測試設(shè)備提出了更高的要求,。
鑒于此，北京新風(fēng)航天裝備工藝研究所機電工程與控制研究室研制出模塊化,、自動化的伺服測試設(shè)備,，對航空航天裝備伺服系統(tǒng)性能進(jìn)行快速、高效,、高精度的檢測,，為后續(xù)產(chǎn)品的快速設(shè)計、快速驗證以及戰(zhàn)場持續(xù)保障提供關(guān)鍵技術(shù)和核心裝備支撐,。
1. 設(shè)備簡介
本測試設(shè)備用于伺服機構(gòu)及電機產(chǎn)品的綜合性能測試，包括機械性能測試（傳動精度,、輸出軸力矩/轉(zhuǎn)速,、效率等）、電性能測試（輸入/輸出電壓,、電流,、功率等）、模擬微重力下太陽翼轉(zhuǎn)動慣量測試,，用于伺服機構(gòu)及電機產(chǎn)品的設(shè)計指標(biāo)性能標(biāo)校以及出廠性能檢測,，以滿足科研和生產(chǎn)任務(wù)對測試設(shè)備的需求。
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圖2 伺服機構(gòu)性能綜合測試設(shè)備
2. 應(yīng)用領(lǐng)域
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圖3 測試設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域及測試對象（部分電動缸來源于網(wǎng)絡(luò)）
3. 設(shè)備性能
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4. 產(chǎn)品特色
1）設(shè)備整體采用模塊化設(shè)計,，各系統(tǒng)之間可獨立工作,，可多場景下擴展使用，模塊化方便拆卸,、儲存,、運輸,。
2）測試臺采用A、B雙軸系設(shè)計,，有效兼容地面環(huán)境下高精度測試(A軸)以及模擬太空環(huán)境下(真空,、高低溫)測試(B軸)。
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圖4 設(shè)備測試臺A,、B雙軸系設(shè)計
3）控制系統(tǒng)配備高性能電機控制及驅(qū)動器,，實現(xiàn)對航天級及商業(yè)步進(jìn)電機、直流無刷/有刷電機,、永磁同步電機的驅(qū)動和控制,，同時支持電位計、霍爾,、光電編碼器,、磁編碼器、旋變等反饋接口,。
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圖5 設(shè)備電氣控系統(tǒng)
4）采用電機對拖及算法控制測試,，實現(xiàn)復(fù)雜工況下靜態(tài)和動態(tài)加載，全面覆蓋伺服機構(gòu)實際工況,，支持用戶編程開發(fā)及自定義測試,。
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圖6 電機對拖及算法控制實現(xiàn)復(fù)雜工況靜態(tài)和動態(tài)加載測試
5）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)支持多通道模擬量及數(shù)字量的同步采集及數(shù)據(jù)分析。
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圖7 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實現(xiàn)多通道模擬量及數(shù)字量的同步采集
6）支持模擬微重力環(huán)境下轉(zhuǎn)動慣量測試,，采用六維力傳感器及控制計算機,，快速實現(xiàn)測試件物理軸與設(shè)備轉(zhuǎn)軸重合，保證測試精度,。
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圖8 地面模擬微重力轉(zhuǎn)動慣量測試裝置
7）軟件界面友好,，測試數(shù)據(jù)圖、表同時顯示,，便于觀察,；具有數(shù)據(jù)自動存儲、復(fù)現(xiàn)及自動分析處理能力,。
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圖9 上位機軟件主界面
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圖10 產(chǎn)品測試界面
5. 產(chǎn)品測試實況
對測試伺服機構(gòu)進(jìn)行產(chǎn)品的機械性能測試（傳動精度,、輸出軸力矩/轉(zhuǎn)速、效率等）,，電性能測試（輸入/輸出電壓,、電流、功率等）,，以及模擬微重力下太陽翼轉(zhuǎn)動慣量測試,，完全滿足產(chǎn)品測試的指標(biāo)要求和精度要求。
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圖11 伺服機構(gòu)性能測試設(shè)備工作測試實況
專業(yè)的伺服機構(gòu)性能綜合測試設(shè)備,，為伺服系統(tǒng)進(jìn)行上崗前最關(guān)鍵的一道“體檢”,，從而為各類裝備的安全運行提供了可靠的技術(shù)保障,。
