[實用新型]一種總線式運動控制系統的性能測試裝置

有效

• 申請號: 201320198754.3
• 申請日: 2013-04-18
• 公開（公告）號: CN203217369U
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 胡天亮;孫好春;張承瑞
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄧建國

技術領域

本實用新型涉及一種控制系統的測試方法，具體是指一種總線式運動控制系統的性能測試裝置，可以適用于各種總線式運動控制系統的功能測試場合。?

背景技術

運動控制系統的性能測試分析是提高其加工性能、安全性、可靠性、穩定性的主要途徑之一。通過采用測試工具及輔助設備，根據相應的測試用例和測試流程，對系統的功能、性能等進行測試與驗證，以滿足具體系統環境的應用需求。?

測試的主要目的是:1、尋找系統開發過程中的問題和缺陷;2、驗證系統結構和算法的執行效果;3、提高系統的功能與質量;4、驗證是否滿足用戶的具體應用需求。通過多個測試過程，可找到迄今為止尚未發現的錯誤與缺陷，分析產生錯誤的原因，保證運動控制系統的功能可靠執行，提高運動控制系統的加工性能。?

總線式運動控制系統具有拓展性好、開放性高等特點，常見的總線接口有串口、1394、以太網、光纖等。目前以太網由于其具有高效的傳輸速率，優良的抗干擾性以及低廉的成本等特點被業界認為是最具有前景的總線接口。一般的總線控制系統主要由主站和從站兩部分構成，兩者之間通過總線連接。作為運動控制的總線，要求其具有嚴格實時性以滿足運動控制的要求。?

運動控制系統的性能表現主要分為兩方面，一方面是加工效果的優劣，反應運動控制系統的執行效果如加減速度的過程是否平滑、軌跡規劃是否達到要求等。另一種是運動控制系統對IO信號的響應是否滿足要求。?

目前對運動控制系統的普遍測試方法是通過對其生成的具體產品進行幾何學測量進而分析其性能。但是運動控制系統是一個復雜的系統平臺，由控制系統、驅動系統、執行系統和機械系統等多個子系統組成，如果測試結果表明運動控制系統內部存在缺陷，則需要從各個子系統綜合考慮可能的原因，很難找出具體哪一個部分的原因。這種測試方式效率低，且不易找出產生問題的具體位置。并且每次的測試都需要提供一個具體的零件，測試成本較高。?

對運動控制系統的穩定性和可靠性的測試，目前的主要方法是通過制定有限數量的典型測試用例錄入系統中，觀察運動控制系統的執行效果。但是這種測試方法無法完全覆蓋運動控制系統的全部性能，實際上用戶可以干涉的控制系統功能領域是比較小的，有些測試條件?是用戶無法生成而實際應用中卻存在的。而這部分不能測試的功能就是運動控制系統的穩定性和可靠性的灰色區域。?

目前針對運動控制系統的測試設備，主要是通過改造模擬/數字信號發生器的方式，將信號分為兩路，一路接入原來控制系統接口，另一路介入測試設備中。例如改造脈沖信號發生器，將脈沖信號引入測試設備中，通過記錄脈沖信號的方式實現對運動性能的分析。這種設備需要對原有的控制系統進行修改，且只能被動測試運動控制系統的性能，無法對運動控制系統進行條件測試。?

實用新型內容

運動控制系統的評價方法一般采取通過測量其產品的幾何尺寸分析控制系統的功能的方法，但是控制信號經過了控制器、驅動器、執行器（如步進電機、伺服電機、伺服閥等）和機械機構轉化為具體的機械動作，如果測試發現功能達不到要求則需要從多個環節進行分析才能發現問題，這并不是一件容易實現的事情。總線式運動控制系統是一種分布式運動控制系統，作為控制器的主站與各個功能從站之間通過總線連接。?

運動控制器是影響運動控制系統功能的主要方面，將運動控制器從運動控制系統測試中剝離出來單獨考慮，在排除運動控制器的因素然后再分析其他因素則較容易找出運動控制系統的錯誤所在。?

本實用新型公布了一種總線式運動控制系統的性能測試方法和裝置，通過對總線數據的監控，實現對運動控制系統的性能測試。該方法主要針對運動控制系統中的運動控制器功能進行測試，可實現以下兩種功能：1.性能測試，通過監聽總線的傳輸數據，測試分析運動控制系統的功能；2.條件測試，將測試用例通過修改總線傳輸數據的方式輸入到運動控制系統中，測試分析運動控制系統對該測試用例的響應狀況。?