[發明專利]執行器損耗參數測試系統及方法

在審

• 申請號: 201811360974.5
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109297628A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 李祎
• 申請（專利權）人: 賽騰機電科技（常州）有限公司
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;G01L5/22
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 鄧超

本發明提供一種執行器損耗參數測試系統及方法，該測試系統包括支撐機構、驅動機構、執行器、力矩傳感器及處理器，驅動機構及執行器設置在支撐機構上，力矩傳感器設置在驅動機構上；驅動機構用于設置旋轉物體，驅動旋轉物體旋轉；力矩傳感器用于測量執行器與旋轉物體接觸時旋轉物體產生的力矩；執行器及力矩傳感器與處理器相連接，處理器用于控制執行器，并用于根據測量得到的力矩及執行器的名義輸出力測試得到執行器的總輸出力損耗。本發明執行器損耗參數測試系統用于對接觸旋轉物體的執行器進行損耗參數的測試，準確地得出執行器的總輸出力損耗，進而能夠在執行器的應用中對執行器的總輸出力損耗進行修正，提高控制精度，使控制結果符合預期。

技術領域

本發明涉及執行器技術領域，具體而言，涉及一種執行器損耗參數測試系統及方法。

背景技術

執行器是自動控制系統中必不可少的一個重要組成部分，它的作用是接受控制器送來的控制信號，改變被控介質的大小，從而將被控變量維持在所要求的數值上或一定的范圍內。執行器按其能源形式可分為氣動、液動、電動三大類。

在過程控制系統中，執行器由執行機構和自動化調節機構兩部分組成。自動化調節機構通過執行元件直接改變生產過程的參數，使生產過程滿足預定的要求。執行機構則接受來自控制器的控制信號把它轉換為驅動調節機構的輸出(如角位移或直線位移輸出)，它也采用適當的執行元件，但要求與調節機構不同。

目前，在執行器的應用中，由于內部力損失與其他外界干擾的存在，執行器實際加載于受作用體上的力總是小于執行器名義輸出的力，因而影響了執行器的控制精度。例如，在汽車制動系統中，由于控制剎車片的執行機構存在內部力損失，使得實際施加在剎車盤上的制動力并不等于駕駛員所希望的力，導致制動過程與實際需要不同，容易導致事故發生。

為了精確控制執行器，抵消執行器損耗的力，需要知道執行器的名義輸出力與作用在受力物體上的力來推算損耗的力，或者直接測量出損耗的力。然而，在實際工作中，上述兩種方式均難以實現，尤其是，當執行器的動作端作用于以執行器運動方向為軸向的高速旋轉物體，且工況較為惡劣時(例如，剎車片貼合于剎車盤)，由于執行器與受作用物體之間存在高速位移，因而無法添加傳感器在受力物體表面，測量實際施加在受力物體上的力；或在工況較為惡劣時，靜態條件下的執行器內部的力損失與動態高速旋轉時不同，使得在執行器的應用中難以進行精確控制，從而無法實現高精度的加工或操縱。

發明內容

鑒于上述問題，本發明提供了一種執行器損耗參數測試系統及方法，該執行器損耗參數測試系統及方法能用于對接觸旋轉物體的執行器進行損耗參數的測試，較為便捷、準確地得出執行器的總輸出力損耗，進而能夠在執行器的應用中對執行器的總輸出力損耗進行修正，提高控制精度，使控制結果符合預期。

為了實現上述目的，第一方面，本發明采用如下的技術方案：

執行器損耗參數測試系統，包括支撐機構、驅動機構、執行器、力矩傳感器及處理器，

所述驅動機構及執行器設置在所述支撐機構上，所述力矩傳感器設置在所述驅動機構上；

所述驅動機構用于設置旋轉物體，并驅動旋轉物體旋轉；所述力矩傳感器用于測量所述執行器與旋轉物體接觸時所述旋轉物體產生的力矩；

所述執行器及力矩傳感器與所述處理器相連接，所述處理器用于控制所述執行器，并用于根據測量得到的力矩及所述執行器的名義輸出力測試得到所述執行器的總輸出力損耗。

作為上述執行器損耗參數測試系統的進一步可選方案，所述執行器損耗參數測試系統還包括測距機構，所述測距機構用于測量所述執行器的執行機構施力面的幾何中心與所述旋轉物體的轉動中心之間的距離；

所述測距機構與所述處理器相連接，所述處理器還用于根據所述測量得到的力矩、執行器的名義輸出力及執行器的執行機構施力面的幾何中心與所述旋轉物體的轉動中心之間的距離測試得到所述執行器與旋轉物體之間的摩擦系數。