[发明专利]一种基于机床仿真模型的数控装置运动控制性能测试系统

权利要求书

1.一种基于机床仿真模型的数控装置运动控制性能测试系统，该系统包括仿真模块、数据收发模块、性能分析模块和结果显示模块，其特征在于，

所述仿真模块模拟实际机床与待测数控装置连接，其包括多个仿真模型，通过接受来自该待测数控装置的指令数据，并根据所述仿真模型对实际机床的各个伺服进给轴的运动位置和动态特性进行实时仿真，从而输出所述各个伺服进给轴的位置反馈数据，

其中，所述仿真模型包括伺服进给系统模型、切削力模型、数控指令单元和位置数据输出单元，所述伺服进给系统模型为所述仿真模型的主体部分，用于模拟机床的各轴运动特性与机械特性，所述切削力模型用于模拟实际加工过程中各轴方向切削力的大小，所述数控指令单元用于接收并解析所述待测数控装置发来的指令数据，所述位置数据输出模块用于将所述仿真模型计算得到的各进给轴位置数据传递至所述数据收发模块；

所述数据收发模块连接所述仿真模块和与所述性能分析模块，该数据收发模块读取和采集待测数控装置的数控指令数据以及来自所述仿真模块的位置反馈数据，并将其传递至所述性能分析模块；

所述性能分析模块与所述结果显示模块连接，该性能分析模块接受所述数据收发模块的数据，并根据性能指标测评算法对所述数据进行分析处理，从而得出各性能评价指标的值，并通过结果显示模块输出和显示，由此完成对待测数控装置运动控制性能的测评。

2.如权利要求1所述的一种基于机床仿真模型的数控装置运动控制性能测试系统，其特征在于，所述伺服进给系统模型为多轴伺服进给系统，其包括三个平动和两个转动进给轴，每个转动轴为一个单轴伺服进给系统模型。

3.如权利要求2所述的一种基于机床仿真模型的数控装置运动控制性能测试系统，其特征在于，所述单轴伺服进给系统模型按照实际的机床伺服进给系统的结构与运动特性进行建模，包括位置环控制器、速度环控制器、电流环控制器以及伺服进给系统机电传动部分。

4.如权利要求3所述的一种基于机床仿真模型的数控装置运动控制性能测试系统，其特征在于，所述伺服进给系统机电传动部分包括电机、滚珠丝杠系统、非线性摩擦、联轴器间隙。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种基于机床仿真模型的数控装置运动控制性能测试系统，其特征在于，所述仿真模型的实时仿真过程通过基于DSP与FPGA的实时仿真卡实现。

6.如权利要求5所述的一种基于机床仿真模型的数控装置运动控制性能测试系统，其特征在于，待测数控装置中设置有基于工业以太网的高速现场总线主站卡，所述实时仿真板卡的测试装置硬件平台中设置有基于工业以太网的高速现场总线从站卡，从而实现待测数控装置与所述仿真模型之间的数据交互。