[发明专利]一种基于力矩闭环的伺服电机对拖检测系统

说明书

本发明公开了一种基于力矩闭环的伺服电机对拖检测系统，扭矩传感器采集电机扭矩信号并输出，将检测到的力矩反馈信号与标准力矩信号进行比较，二者的偏差通过PID模块进行调节，PID模块以电流信号的方式输出给电机控制模块，电机控制模块输出占空比可调PWM信号，经过电机驱动器调理最终作用于电机，以模拟伺服电机复杂的加载工况；本技术方案使用单独的PID模块做负反馈控制判断，大幅提高被测电机和负载电机的PID调节速度，满足伺服电机转速、转矩动态响应快速测量；而且通过设置第一力矩闭环和第二力矩闭环，可以使负载电机和被测电机之间形成互相独立的控制，使被测电机可以实现复杂工作工况的快速切换或者模拟，满足检测要求。

技术领域

本发明涉及电机分析及测量技术领域，尤其涉及的是一种基于力矩闭环的伺服电机对拖检测系统。

背景技术

近年来，随着自动化技术的飞速发展，工业机器人、数控机床、自动化生产设备开始广泛使用伺服电机作为运动控制的关键零部件，科学技术的快速发展对伺服电机的技术质量指标及功能性能要求也越来越高，尤其是其动态响应特性以及伺服电机瞬态特性，此时传统的测功机已然无法达到相关测试技术，所以，电机行业内急需能够提供高性能伺服电机动态响应特性及伺服电机瞬态特性、伺服驱动器性能以及伺服驱动控制器控制性能测试的检测系统。

如专利CN201811038194.9中，公开了以下内容：计算机向I/O设备发送指令，I/O设备进行模拟量及数字量的输出，控制负载伺服电机和被测伺服电机的运行，负载伺服驱动器与被测伺服驱动器将转速、转矩信号以模拟量形式通过I/O设备反馈给计算机，形成闭环控制。但是，该专利中的I/O设备相当于一个开关，只负责给出或者输入信号，不能调节PID调节速度，整个平台的PID调节速度慢，不能满足伺服电机转速、转矩动态响应的快速测量。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于力矩闭环的伺服电机对拖检测系统，旨在解决现有的电机对拖平台的PID调节速度慢，不能满足伺服电机转速、转矩动态响应快速测量的问题。

本发明的技术方案如下：一种基于力矩闭环的伺服电机对拖检测系统，其中，包括：

被测电机；

被测电机驱动器，为被测电机提供电源，并控制被测电机在转矩模式或转速模式或位置模式下工作；

负载电机；

负载电机驱动器，为负载电机提供电源，并控制负载电机在转矩模式或转速模式或位置模式下工作；

测试设备，分别与被测电机驱动器、负载电机驱动器连接；

工控机，输出控制信号至测试设备，测试设备输出控制信号至被测电机驱动器和负载电机驱动器；

扭矩传感器，对被测电机和负载电机的扭矩信号进行采集并输出力矩反馈信号至测试设备；

扭矩传感器、被测电机、被测电机驱动器、测试设备形成第一力矩闭环，测试设备通过第一PID模块调节被测电机的PID调节速度；扭矩传感器、负载电机、负载电机驱动器、测试设备形成第二力矩闭环，测试设备通过第二PID模块调节负载电机的PID调节速度。

所述的基于力矩闭环的伺服电机对拖检测系统，其中，所述测试设备包括第一PID模块、第一电机控制模块、第二PID模块、第二电机控制模块和转速、转矩测量模块，所述第一PID模块与第一电机控制模块连接，第一电机控制模块与被测电机驱动器连接，第二PID模块与第二电机控制模块连接，第二电机控制模块与负载电机驱动器连接；所述第一PID模块、第二PID模块均与工控机连接，转速、转矩测量模块与工控机通信连接，转速、转矩测量模块与扭矩传感器连接。