[发明专利]扭矩控制系统、扭转激振设备及动力控制模组

说明书

本申请提供了一种扭矩控制系统、扭转激振设备及动力控制模组，所述扭矩控制系统用于控制一扭转激振设备，所述扭转激振设备具有一传动轴并经由所述传动轴与一测功机的机轴固定连接，所述测功机的机轴上背离所述传动轴的一端与一被试设备的旋转轴连接；所述扭矩控制系统包括控制模块和扭矩传感器；所述动力控制模组包括上述的扭转激振设备、测功机以及被试设备。本申请提供的扭矩控制系统、扭转激振设备及动力控制模组，用于模拟动态扭矩，与测功机的输出扭矩组合并输出给所述被试设备，以考察所述被试设备的表现。

技术领域

本申请涉及旋转机械技术领域，具体涉及一种扭矩控制系统、扭转激振设备及动力控制模组。

背景技术

在对诸如内燃机、电机、旋转泵、齿轮箱和螺旋桨等旋转机械的许多试验中会用到各类测功机，如电力测功机、电涡流测功机、磁粉测功机、水利测功机、负载电机等等。这些测功机中，有的模拟试验对象的负载端，有的作为试验对象的动力源，随同或驱动它们旋转，并按要求为它们提供幅值平稳的扭矩。但是，在上述旋转机械真实运行状态下承受的扭矩中，除了一定幅值的平稳成分(平均值)，还包含了具有各种频率成分的波动扭矩或动态扭矩，这些波动成分不仅会导致旋转机械发生扭振而带来各种复杂的振动和噪音，也会在安全、性能方面存在诸如疲劳、磨损等隐患。

因此，如何在旋转机械的试验过程中模拟这些动态扭矩，借以考察它们的表现，诊断研究相关的缺陷、故障，成为了亟待解决的一个问题。

某些现有技术的测功机可以在输出扭矩中叠加一到两个单频率的动态扭矩，然而这与实际需要模拟的谱线数量、类型存在较大的差异，仍然无法有效地解决上述问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种扭矩控制系统、扭转激振设备及动力控制模组，用于模拟动态扭矩，与测功机的输出扭矩组合并输出给所述被试设备，以考察所述被试设备的表现。

为达上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种扭矩控制系统，用于控制一扭转激振设备，所述扭转激振设备具有一传动轴并经由所述传动轴与一测功机的机轴固定连接，所述测功机的机轴上背离所述传动轴的一端与一被试设备的旋转轴连接，所述扭矩控制系统包括：

控制模块，与所述扭转激振设备电性连接，将一参考信号转换成控制信号并输出至所述扭转激振设备；以及

扭矩传感器，与所述控制模块电性连接，用于设于所述测功机的机轴上并采集得到一实际扭矩信号用于设于所述扭转激振设备上，采集测功机与扭转激励设备组合输出的实际扭矩信号并采集得到一实际扭矩信号；

所述控制模块中，将所述实际扭矩信号与一目标动态扭矩作比较并得到一误差信号，根据所述误差信号更新所述控制信号，并输出至所述扭转激振设备。

本申请的一些实施例中，所述扭矩控制系统还包括一权系数控制器，所述权系数控制器将所述参考信号转换成所述控制信号；

所述权系数控制器具有一权系数向量W(n)，并且W(n)＝[w₁(n),w₂(n),…,w_m(n)]^T；

所述参考信号具有一参考信号向量X(n)，并且X(n)＝[x(n),x(n-1),…,x(n-m+1)]^T；

n表示时刻，n+1表示n的下一时刻，n-1表示n的上一时刻，m为正整数；

所述控制信号在n时刻的值为y(n)，并且y(n)＝W(n)^TX(n)。

本申请的一些实施例中，所述权系数控制器根据W(n+1)＝W(n)+2μe(n)X’(n)更新所述权系数向量，其中μ为所述权系数向量W(n)的更新步长，X’(n)由所述参考信号经过一传递函数转换得到。