[发明专利]飞行器舵机动态性能综合测试平台

说明书

本发明提供一种飞行器舵机动态性能综合测试平台，包括：被测飞行器、动态扭矩加载系统、动态弯矩加载系统、底部平台、温控箱、控制器、气动回路系统；该平台采用被动式动态扭矩加载，避免了主动加载多余力的问题，并能够实现负载惯量模拟和弯矩加载，更为真实的模拟舵机的飞行状态，测试舵机动态性能，此外，该平台能够控制舵机的工作环境温度，更为真实的测试舵机的性能。并且测试平台能够进行多台舵机同步测试，一方面能够测量多机同步工作时舵机以及飞行器整体的电磁兼容等问题，另一方面能够根据飞行路线和飞行状态的预测，进行飞行器多机同步控制算法测试。

技术领域

本发明涉及一种飞行器舵机动态性能综合测试平台。

背景技术

现代工业和科学技术的发展对产品的动态性能提出了更高的要求，尤其是在军事领域，飞行器舵机是实现飞行器姿态的俯仰、偏航、滚转等姿态变换运动的关键执行机构，舵机是一种高精度的伺服机构，舵机性能的好坏直接决定了飞行器飞行轨迹精度及动态响应品质。目前飞行器舵机主要包括液压舵机、气动舵机和电机舵机，研究主要集中在提高舵机的快速性和功率体积比。目前对于舵机的动态性能的实验研究主要采用主动力矩加载器来模拟舵机负载，测试舵机的扭矩的输出性能，这种方式能够测量舵机的输出扭矩能力，但是上述测量方式控制难度大，控制器需要控制舵机输出扭矩与加载器施加扭矩严格同步，否则可能会导致非线性失稳。失稳的结果是可怕的，其不但不能良好的测量舵机性能，而且会测试设备带来极大的破坏。除此之外，主动加载测量方式不能模拟舵机所驱动负载惯量，无法测量惯量这一因素对舵机动态性能的影响，并且舵机在运行过程中，不仅承受扭矩，还要承受较大弯矩，这些因素不仅对舵机的动态性能产生较大影响，而且直接影响舵机的可靠性和使用寿命。因此，目前的实验手段严重制约了飞行器舵机的发展。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种飞行器舵机动态性能综合测试平台，采用被动式动态扭矩加载，避免了主动加载多余力的问题，并能够实现负载惯量模拟和弯矩加载，更为真实的模拟舵机的飞行状态，测试舵机动态性能，此外，该平台能够控制舵机的工作环境温度，更为真实的测试舵机的性能。并且测试平台能够进行多台舵机同步测试，一方面能够测量多机同步工作时舵机以及飞行器整体的电磁兼容等问题，另一方面能够根据飞行路线和飞行状态的预测，进行飞行器多机同步控制算法测试。

为此，本发明提供一种飞行器舵机动态性能综合测试平台，包括：被测飞行器、动态扭矩加载系统、动态弯矩加载系统、底部平台、温控箱、控制器、气动回路系统；被测飞行器包括四部被测舵机，四部被测舵机间隔90°分布；底部平台，采用铝合金焊接而成的箱体结构，设计有被测飞行器、动态扭矩加载系统、动态弯矩加载系统的安装接口，并为被测飞行器、动态扭矩加载系统、动态弯矩加载系统提供可靠支撑；温控箱，能够容纳底部平台、动态扭矩加载系统、动态弯矩加载系统和被测飞行器，控制器能够实时控制温控箱温度，控制被测飞行器的工作环境温度；控制器，实时采集温控箱的温度并实时控制温控箱的温度，实现对被测舵机工作环境温度的闭环控制，实时采集扭矩值和弯矩值，并实时控制动态扭矩加载系统和动态弯矩加载系统，实现对被测舵机的扭矩和弯矩的闭环加载；动态扭矩加载系统包括电机、减速器、电机支撑架、联轴器、扭矩传感器、连接件、板簧、固定架、固定板、轴承箱、支撑架、激光位置传感器、导轨、滑块、轴承箱、主轴、扭矩轴承端盖、惯量盘、丝杠、螺母、支撑板、过渡块、被测舵机、轴承；动态弯矩加载系统包括安装架、气动肌肉、直线轴承支撑架、力传感器、连接轴、轴承安装套、弯矩轴承端盖、滑动杆、直线轴承、自密封双列角接触球轴承、碟簧；气动回路系统包括空气压缩机、单向阀、空气干燥过滤器、减压阀、消音器。