[发明专利]一种采用插值计算舵机功耗的方法

权利要求书

1.一种采用插值计算舵机功耗的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)、按照设定的工作电压对舵机进行供电，调整舵机负载力矩大小，控制舵机的输出力矩和转速在设定的测试值范围内变化，并在设定的测试点上记录舵机的工作电压和工作电流，其中，在第个测试点上，舵机输出力矩和转速分别为M_m和ω_n，其中，m＝1、2、…、Q，n＝1、2、…、N；Q、N分别为设定的输出力矩和转速的测试值个数；

(2)、计算步骤(1)中Q×N个测试点的舵机效率；

第个测试点的舵机效率其中分别为第个测试点上记录的舵机工作电压和工作电流，其中，m＝1、2、…、Q，n＝1、2、…、N；

(3)、以各测试点的舵机效率作为函数值，以各点的舵机输出力矩和转速作为变量，形成插值函数表格；

(4)、在步骤(3)得到的插值函数表格中，采用插值算法对外部输入的舵机输出力矩M′和转速ω′进行插值计算，得到所述输出力矩M′和转速ω′对应的舵机效率η′；

(5)、根据输出力矩M′、转速ω′和舵机效率η′计算得到舵机功耗。

2.根据权利要求1所述的一种采用插值计算舵机功耗的方法，其特征在于：在步骤(1)中，采用舵机效率测定系统实现Q×N个测试点的测试，所述舵机效率测定系统包括舵机、制动器、电源、力矩速度传感器、电流钳和示波器，其中：制动器给舵机施加负载力矩；电源为舵机供电；力矩速度传感器测量舵机输出力矩和转速，并输出测量结果到示波器；电流钳检测舵机供电输入端的电流，并输出检测结果到示波器；示波器输出舵机输出力矩、转速、舵机输入端电流结果到外部计算机。

3.根据权利要求1所述的一种采用插值计算舵机功耗的方法，其特征在于：在步骤(4)中，采用二元三次样条插值算法对外部输入的舵机输出力矩M′和转速ω′进行插值计算，得到舵机效率η′；具体插值计算过程如下：

(4a)、在设定的输出力矩测试值M₁～M_Q中查找3个与输出力矩M′相近的三个输出力矩值，分别为M_q、M_q+1、M_q+2；并在设定的输出转速测试值ω₁～ω_N中查找3个与输出转速ω′相近的三个输出转速值，分别为ω_p、ω_p+1、ω_p+2；其中q，和p为正整数；

(4b)、利用二元三次样条插值公式计算插值点(M′，ω′)处的函数值η′：

η′=Σi=qq+2Σj=pp+2(Πk=qk≠iq+2M′-MkMi-Mk)(Πl=ql≠jq+2ω′-ωlωj-ωl)ηi,j;]]>

其中，η_i,j为第(j-1)×Q+i个测试点的舵机效率。

4.根据权利要求1所述的一种采用插值计算舵机功耗的方法，其特征在于：在步骤(5)中，根据输出力矩M′、转速ω′和舵机效率η′计算得到舵机功耗