[发明专利]发射伺服装置试验台

说明书

本发明公布了一种发射伺服装置试验台，属于发射伺服装置故障诊断技术中的试验技术领域，它主要由驱动系统、伺服控制系统以及信号采集系统等模块组成，通过对发射伺服装置运行过程中的振动、转速、扭矩、位移、温度等信号的监测，经数据采集卡存储至工控机，为故障模式诊断提供试验数据支持。该发射伺服装置试验台具有全方位采集发射伺服装置故障状态信息的特性，并且能够通过伺服控制系统实现试验台在不同工况下的故障模式试验，为后续故障模式诊断技术的研究奠定基础。

技术领域

本发明涉及发射伺服装置故障模式诊断中的试验技术。

背景技术

高新技术装备自动化和复杂化的急剧增加给装备的维修保障带来了极大的挑战，装备的维修保障模式已由传统的事后维修、定期维修向基于状态的维修模式转变。为了提高装备的可靠性，满足故障模式诊断的需要，迫切需要开展相关试验技术的研究。

发射伺服装置广泛应用于航空、航天、军工等领域，它是导弹武器系统完成战斗使命的重要载体，在导弹发射前用于固定和支撑导弹，在发射时赋予导弹初始射向和离轨速度，保证导弹的顺利发射。随着发射伺服装置向快速、大功率、高精度的方向发展，其系统规模越来越庞大，功能越来越多，结构和信息越来越复杂，性能指标越来越高，各部分关联也越来越密切，其运行状态的好坏不仅直接影响发射系统的可靠性，甚至对整个系统的安全运行产生决定性影响。发射伺服装置是一种结构复杂且多耦合的机、电、液综合系统，其监测信号普遍具有非线性、时变性、不确定性的特点，且在不同的故障模式下呈现不同的特征趋势。为提高发射伺服装置的维修保障水平，保证导弹系统的作战效率，有必要预先研制一套发射伺服装置验台，使其能根据各种典型指令信号来模拟实际发射伺服装置的不同运行状态，同时监测发射伺服装置的运行状态信息，为故障模式诊断的研究提供试验条件。

故障模式诊断技术通常包括监测信号的采集与处理、故障特征提取及模式识别等内容。作为数据基础，监测信号的采集与处理直接影响着后续提取特征的优劣以及故障模式识别的精准性。在发射伺服装置故障退化过程中，不同阶段所对应的振动信号、转速信号、扭矩信号、位移信号以及温度信号均会有不同的反映，基于单一信号数据所进行的研究已不能满足现代装备精准故障诊断的需求，因此，需要全面采集故障退化过程的多方面信息，后续通过信息融合等技术，对所采集的数据进行分析与处理，提取更为全面、准确的故障退化特征，以提高故障模式诊断的精准性，为实现基于状态的维修提供技术支持。

综上所述，基于全面监测振动信号、转速信号、扭矩信号、位移信号、温度信号的发射伺服装置试验台是本发明研究解决的主要内容。

发明内容

本发明的目的是开发一种发射伺服装置试验台，能够通过控制面板输入方位、俯仰的指令，由电器控制部分传递给伺服控制系统，控制平台在一定范围内进行方位、俯仰、停止等动作，并且同时采集发射装置多种监测信号。

为实现上述目的，本发明主要由驱动系统、伺服控制系统以及信号采集系统等组成。其基本原理如图1所示，外形结构如图2所示。

驱动系统主要由型号为MS-80STE-M02430BZ-20P7的伺服电动机、伺服驱动器等元器件组成；伺服控制系统主要由伺服控制箱、伺服电源箱、旋转伺服减速电机、俯仰伺服电推杆、方位角传感器、俯仰角传感器方位锁定机构、俯仰锁定机构等部件组成；信号采集系统通过设备上安装的转速传感器、扭矩传感器、振动传感器、温度传感器、电涡流传感器采集设备不同故障模式下的转速、扭矩、振动、温度、位移等信号，并经由NI公司的cDAQ-9181型测量与试验系统完成数据的存储。发射伺服系统由操作控制箱和模拟发射平台组成，所有测试回路的显示仪表、电机启动停止按钮、显示器均集成于控制面板之上，方便调节和测试。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本试验台可以通过控制面板预先设置多种运行模式以及运行参数，自动控制发射装置实现方位和俯仰两个方向的精确运动。