伺服系统性能测试系统的开发研究

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伺服液压缸静动态性能测试系统研究

ｄｅｓＩｈｓｓｕｙ，ｈｙｔｍｒｈｔｃｕｅａｄｔｓｉ பைடு நூலகம் ｏｙａｅｓｍｍａｉｅｒｍｅｓｍｕｌｉｎａａｙ— ｒ．ｎｔｉｔｄｔｅｓｓｅａｃｉｅｔｒｎｅｔｎｇｔｅｒｒｕｒｚｄｏｎｆａｉａｔｏｎｌ
ｓｓＦｉａｌｉｉｎｉｔｄｆｏｔｅｔｓｉｇｒｓｌｓｔａｈｓｓｓｅｐｓｅｓｓｈｇｅｔｇｐｅｉｉｎａｄａ－ｉ．ｎｌｔｓｉｄｃｅｒｍｈｅｔｅｕｔｈｔｔｉｙｔｍｓｓｅｉｈｔｓｉｒｃｓｏｎｕｙ，ａｎｏｎ
１６２２０）５２－０１的测试方法进行测试，试精度会受影响甚至无法准确测试．液压缸的带载频率响应测试测而方法须借助加载缸，这种方法存在的问题是被测试伺服液压缸的频率响应指标中包含有闭式机架内加载液压缸的频率响应指标，而影响测试结果．从为此开发了一套新的测试系统，文将对其进行简单介绍．本
ｔｍａｉｎｌｖ．ｏｔｏｅｅ１
Ｋｅｒｓｅｖｙｉｄｒｔｓｉｇ；ｃｏｄｆａｙｗｏｄ：ｓｒｏｃｌｅｅｔｎｎｌｓｒｍｅ；ｆｉｔｎｅｒｃｉｏ
液压缸是液压系统的执行机构，的空载起动摩擦力大小、它带载运动过程中的摩擦力大小和响应速度

力矩电机伺服系统性能测试技术研究

Ａｂｓｒｃｔａｔ：Ｌａｇ —ｏｑｏｑｅｍｏｏｓａｅｋｙｂｓｃｃｍｐｎｎｓｏｈｅｈｉｈ・ｒｄｕｒｃｌｙｃｎｒｌｄｍａｒｅｔｒｕｅｔｒｕｔｒｒｅａｉｏｏｅｔｆｔｇｇａｅｎｍｅｉａｌ — ｏｔｏｌ — ｅ
ｔｅｐｐｒｈａｅ．Ａｅｖｏｔｏｙｔｍｓｉｔｏｃｄｆｓｌｓｒｏｃｎｒｌｓｓｅｗａｎｒｄｕｅｔｙ，ａｄｔｅｕｔｆｒｒｈｅｇｎｒｌｓｈｍｅｏｈｙ — ｉｎｈｎｐｏｗａｄｔｅｅａｃｅｆｔｅｓｓ
０引言
数控机床在进行低速高精度大扭矩运动时需要采用高性能力矩电机。随着计算机技术、电子技术、通讯技术、控制技术的快速提高，采用全数字控制
的永磁同步电机伺服系统已经逐步取代传统的步进
ｃｉｏｌ．Ｔｈｅｔｎｅｈｏｏｙｆｒｔｅｐｒｏｍａｃｆｔｅｔｒｕｔｒｓｒｏｙｔｍｓｒｓａｃｅｎｈｎｅｔｏｓｅｔｓｉｇｔｃｎｌｇｏｈｅｆｒｎｅｏｈｏｑｅｍｏｏｅｖｓｓｅｗａｅｅｒｈｄｉ
力矩电力矩电机伺服系统性能测试技术研究
袁文，刘廷章，张国平，赵天锡
（．上海大学机电工程与自动化学院，上海１广东深圳２０７；．深圳市大族电机科技有限公司，００２２７０７）１０７５８５；．西安微电机研究所，西安１０７３

南京理工大学科技成果——伺服控制系统的综合测试系统

南京理工大学科技成果——伺服控制系统的综
合测试系统
成果简介：
本项目的研究成果主要源于高端装置随动控制系统的综合测试系统。

综合测试系统由高性能DSP处理器配合高精度力矩电机、驱动器构成，主要功能是模拟在转动过程中各种形式动、静态负载对随动系统的影响，能够模拟静阻力矩、动摩擦力矩、不平衡力矩、冲击力矩等。

通过典型负载的测试，能够直观地反映随动控制系统的指标水平。

该项目成果也可用于汽车发动机的测试系统，能够模拟测试各类路谱对发动机运转的影响。

技术指标：
1、静阻力矩由磁滞离合器实现，精度0.1Nm，输出范围0～10Nm；
2、动摩擦力矩、不平静力矩、冲击力矩由自主研发的控制卡配合力矩电机输出，输出范围±40Nm，精度0.1Nm；
3、冲击力矩频率1次/分～1200次/分可调，力矩最小宽度50ms。

项目水平：国内领先成熟程度：小试
合作方式：合作开发。

基于Qt Embedded的伺服测试平台软件的研究与设计

基于Qt/ Embedded的伺服测试平台软件的研究与设计摘要：针对伺服系统的性能测试问题，分析了伺服系统的工作原理与性能参数指标，研究了伺服测试原理，并在此基础上设计了通用伺服测试平台的物理结构和逻辑结构。

根据该结构以及伺服系统的测试要求，进行了软硬件层次的划分，并确定了软件的设计目标，以及软件的主要模块功能。

通过对软件开发平台的比较，选择了Linux操作系统以及Qt/Embedded开发库。

详细介绍了伺服测试平台软件的数据流图和控制流图，伺服测试平台的测试过程及其基于Qt/Embedded的伺服测试平台的软件实现问题。

关键词：伺服测试；伺服系统；Qt/Embedded0引言在现代数控加工系统中，伺服系统无疑是很重要的，它的好坏直接决定着数控系统加工工件质量的好坏。

目前数控加工一般由NC控制系统、伺服驱动系统和反馈检测系统三部分组成。

数控机床对伺服系统性能要求包括：定位速度和轮廓切削进给速度；定位精度和轮廓切削精度；精加工的表面粗糙度；在外界干扰下的稳定性。

这些要求主要取决于伺服系统的静态、动态特性。

国内外很多公司都十分注重伺服系统的研发。

高质量的伺服系统也一直是用户的追求。

但伺服系统性能检测设备的匮乏，使得伺服系统的研发变得很困难，不仅研发周期长，而且其性能也无法保证。

因此，伺服系统性能检测设备的研发显得尤为必要。

正是基于这样的迫切需求，我们研发了伺服测试平台。

它是一种伺服系统性能的检测设备，为伺服系统的研发者、也为伺服用户检测伺服系统性能提供一个可靠的工具。

1Qt/Embedded 简介Qt/Embedded是基于Qt的嵌入式GUI和应用程序开发的工具包，它可运行在多种嵌入式设备上，主要运行在嵌入式Linux系统上，并且需要C++编译器的支持，并为嵌入式应用程序提供Qt的标准API。

Qt/Embedded 的API是基于面向对象技术的。

在应用程序开发上使用与Qt相同的工具包，只需在目标嵌入式平台上重新编译即可。

伺服控制系统工程师(高科技板块)岗位职责

伺服控制系统工程师（高科技板块）岗位职责
伺服控制系统工程师（高科技板块）是负责设计和开发伺服控制系统的专业人员。

其职责主要包括：
1. 负责伺服控制系统的设计与开发，包括伺服电机、驱动器、编码器、控制器等的选型、参数调试及程序编写等工作；
2. 开展系统测试、调试、验证和优化，确保系统性能达到设计要求，包括运动控制精度、速度响应、稳定性等指标；
3. 负责独立开展系统故障排查与维修，解决系统运行中出现的问题，确保系统的稳定运行；
4. 参与项目组的技术研究、方案讨论和技术攻关，为产品技术发展提供专业支持；
5. 完成系统设计文档及测试报告的编写，提供系统设计的技术支持和培训。

以上是伺服控制系统工程师（高科技板块）的主要职责。

为了胜任这个职位，需要具备以下技能和能力：
1. 掌握电气控制原理、运动控制、伺服控制器等相关知识；
2. 具备较强的电路设计及调试能力，熟悉电路仿真软件（如Altium Designer, EAGLE等）的使用；
3. 熟练掌握C/C++等编程语言及运用，具备嵌入式系统开发经验；
4. 具备较强的项目管理和沟通能力，能够快速适应项目开发的多变环境；
5. 具备一定的英语阅读、写作和口语能力，能够阅读和理解相关技术文献和国际标准。

综上所述，伺服控制系统工程师（高科技板块）是一项技术性颇高的岗位，需要较高的学习经验和实践经验，同时需要具有比较强的团队协作和沟通能力。

在这个领域成长，需要不断学习新的技术和知识，掌握最新的电气控制和运动控制技术，提高自身技能和竞争力。

基于Qt／Embedded的伺服测试平台软件的研究与设计

测系统三部分组成。数控机床对伺服系统性能要求包括：
图１ＱｔＥｅｄｄ的结构层次／ｍｂｄｅ
图２Ｎ系统的组成Ｃ
定位速度和轮廓切削进给速度；位精度和轮廓切削精定度；加工的表面粗糙度；外界干扰下的稳定性。这些精在
伺服系统是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统，如数控机床等。使用在伺服系统中的驱例动电机要求具有响应速度快、位准确、动惯量较大等定转
特点，这类专用的电机称为伺服电机。该类电机的专用驱动单元称为伺服驱动单元，时简称为伺服，般其内部有一
第１卷第９ｌ期
２２Ｆ９Ｏ１ｆ月
ＶＯ】ｌ１ＮＯ．９ＳｅｌＯ１ｌ２２
基于Ｑｔｍｄ／Ｅｂｄｄ的伺服测试平台ｅｅ软件的研究与设计
高双喜
（东职业技术学院，北黄冈４８０）鄂湖３００
ＱｅｅｌｌｗｓＳｖｒ形事件服务聃￣Ｊ
０ｔｍｂｄｄ／Ｅｅｅ
ＦａｅｕｅｌｒＢｆｒ输入设备ｍ
Ｌｎｘ作系统ｉｕ操
底碗件半台
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前数控加工一般由ＮＣ控制系统、服驱动系统和反馈检伺
０引言
在现代数控加工系统中，服系统无疑是很重要的，伺它的好坏直接决定着数控系统加工工件质量的好坏。目

伺服机构测试软件系统的发展及新技术的应用

收稿日期：０８０ — ４２０～８１
图２伺服机构测试用例图
作者简介：谢伟，，７男１４年出生，９硕士研究生，主要研究方：伺服为
机构测试软件系统。
一
１．１单元测试需求伺服机构在技术阵地和总装车间的单元测试，般包括零位测试、启动特性测试、位置特性测试、
中图分类号：Ｈ１７８Ｔ３．文献标识码：Ａ文章编号：１７－９４（０８０－０１０５６２８０２０）５０６－０
引言
伺服机构是运载火箭控制指令的执行机构，它的技术指标是整个火箭系统的关键参数之一。如何正确可靠的测试伺服机构的性能指标是它设计和生产的一个关键环节＿１］。伺服机构测试系统是完成伺服机构功能和性能测试的主要设备。它包括软件和硬件两大部分，主要功能部件如图１所示；伺服机构测试软件系统是实现伺服机构测试的关键部件。
也是一定的。
１总成测试需求．２总成测试是指伺服机构在工厂生产过程中所
要进行的各种测试的统称。它的特点是测试要求复杂，测试需求经常变化，难以预测，特别是在伺服机构研制的模样和初样阶段，经常要根据当时的测试情况增加临时眭试验。伺服机构测试规范只是规定了伺服机构验收时所必须进行的测试项目，而且它的要求也很复杂。按伺服机构测试规范，质量一致２伺服机构测试软件系统的发展历程性检验一般可包括：检验、Ａ组Ｂ组检验、检验、Ｃ组．Ｄ组检验，同型号可以根据需要裁剪。验批产品２１伺服机构测试的分立元件时代不交在ＩＴ技术还不发达的二十世纪八十年代前后，全部进行Ａ组、检验，交验批Ａ组、Ｂ组从Ｂ组检验使用模拟电路和数字合格的产品中随机抽样进行ｃ组检验，ｃ组检验合伺服机构测试基本依靠硬件，使用按钮、开关进行测试选择，格样品经全面复验符合Ａ组检验要求后可以用于电路搭建测试系统，使用数码管显示结果。这种系统一般是专用的，一Ｄ组检验。Ａ组检验一般包括：静态参数测试、启动特性测试、极性测试、单摆位置特性测试、双摆位置种设备只能用于一种型号的某一类型的测试。如某特性测试、速度回环测试、速度特性测试、暂态特性型号三余度伺服机构测试仪（３，图）信号发生器采测试、频率特性测试等；Ｂ组检验一般包括：振动试用频率响应分析仪Ｂ６４１Ｔ、００和１５，超低频信号２０验（频正弦扫描振动和随机振动）离心试验、低、高发生器ＸＤ８用模拟电路和数字电路实现伺服放Ｆ一；微分装置等中间设备。进行特性测试时把线温试验、低温试验等，且每次试验完毕后，要按Ａ组大器、检验的主要项目进行复测并满足Ａ组检验的技术位移、角位移等传感器信号接到ｘＹ记录仪Ｌ一、 — Ｚ３要求；检验一般包括：动试验、击试验、速笔录仪等数据记录设备上画出位置回环或速度回ｃ组振冲加度试验、高温试验、低温试验、气压试验、低稳试试环等特性曲线。验等；Ｄ组检验一般包括：寿命试验。此外总成测试还包括氦吹、氢吹等试验测试。

伺服电机系统测试解决方案

Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱo., Ltd. 文章源自 ZLG 致远电子，转载或引用请注明出处
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广州致远电子股份有限公司
伺服电机系统测试解决方案
伺服电机系统测试解决方案随着伺服电机技术的飞速发展，数控机床、工业机器人、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，自然而然对伺服电机的性能要求也越来越高，尤其是其动态特性，此时传统测功机已然无法实现相关测试，于是行业内亟需能够提供高性能伺服电机动态特性、控制器控制性能测试的完整解决方案。
随着伺服电机技术的飞速发展，数控机床、工业机器人、自动化生产设备已经开始广泛使用伺服电机作为运动控制的关键零部件，自然而然对伺服电机的性能要求也越来越高，尤其是其动态特性，此时传统测功机已然无法实现相关测试，于是行业内亟需能够提供高性能伺服电机动态特性、控制器控制性能测试的完整解决方案。
图片 1 当前针对电机的性能测量、评估的设备主要还是测功机。最初测功机只是针对电机的输入电压、电流、输出转速、扭矩进行测量，计算出电机的输入输出功率和效率。但随着电机行业的飞速发展，电机测试项目越来越多，测功机的功能也随之丰富起来，即便如此，电机的动态测试依然是行业内的技术难题。首先动态测试包含阶跃响应测试，分析转速/转矩控制响应时间，在电机负载在出现阶跃变化，改变电机的输出转速/转矩时，电机驱动器把电机调节回正常工作状态下所用的时间长度，通常进口高性能伺服电机转速阶跃响应时间要能够达到 us 级别，转矩阶跃响应调整时间也要能够达到 ms 级别，以安川伺服电机 SGM7A-10AFA6C 这一型号来说，其转速阶跃响应时间可达 790ms，转矩阶跃响应调整时间达 28ms（以上数据根据致远电子 MPT1000-F 电机瞬态控制与测试系统测试结果提供）。

伺服系统性能测试台的研究与开发

测试技术与检测设备ＥＣＭＡ
迫札再植制应田２１，（）００７７３
伺服系统性能测试台的研究与开发
樊留群，万德科
（同济大学中德学院，上海
２０９）００２
摘要：机电设备对伺服驱动系统在精度和动态特性等方面的要求越来越高，采用虚拟仪器技术，建立了基于美国国家仪器有限公司（Ｉ的数据采集卡和ＬｂＩＷ的伺服系统性能测试台。通过测试台控制系Ｎ）ａＶＥ统向伺服系统发送不同的运动控制指令，同时对电机的转速、转矩和电流等参数进行采集，从而得到伺服系统
方法相比，于虚拟技术的测试平台省去了如显基
示仪表等许多测试系统必需的硬件；测试过程其完全由计算机自动完成，度快、度高、大提速精大高了工作效率；另外，能储存试验数据以备查询还回放，制试验曲线，绘以及打印试验报告。
ｔｒ，ｍｅｎｉ，ｍｏｏｅｏｕｉｎ，ｔｒｕｃｒｅｔｎｔｅａａｔｒｅｅｃｌｃｅ，ｔｅｅｓａｉａｄｄｎｍｉｅｎａｗｈｌｅｔｒｒｖｌｔｏｏｑｅ，ｕｒｎｄｏｈｒｐｒｍｅｅｓｗｒｏｌｔｄｏｇｔｈｔｔｎｙａｃａｅｔｃ
的稳态和动态性能参数。
关键词：ａＶＥ；服系统；能测试ＬｂＩＷ伺性
中图分类号：Ｍ３１２文献标志码：文章编号：６３６４（０００－０６０Ｔ０．Ａ１７－０２１）７０１－４５

液压伺服液压缸静动态性能测试系统开发

而且变负载，普通伺服液压缸负载视工况而定，一般为稳定负载嘲；
（）载一位移特性：Ｇ４负ＡＣ伺服液压缸负载随活塞杆位移增大而增大，普通伺服液压缸负载一般不随
活塞杆位移变化而改变［４１。
停止、安全联锁、报警、测试选择等功能进行自动控制。伺服液压缸位移信号通过ＳＩ口界面将数字信Ｓ接
液一体化系统设计与仿真、智能控制研究和教学工作。
到密封槽尺寸的限制，密封圈断面直径不能太大。其
密封槽尺寸见示意简封性能良好，该压力机再没有因此而停机，有力地保证了公司的生产。
实践证明，解决液压缸因缸筒内表面拉伤引起的
服液压缸测试系统，该系统能完成ＡＣ伺服液压缸Ｇ
效行程视工况而定，一般较大翻；
（）２工作调整行程：ＧＡＣ伺服液压缸轧制工况调整行程较小，一般在１～Ｏｍ，Ｏ５普通伺服液压缸实际工作调整行程较大，一般在４ｍｍ以上；
一
和普通伺服液压缸的常规陛能和静动态性能测试。采用计算机全自动数字化测试，精度高。同时，能够实时采集实验数据并绘制曲线，并能自动打印实验数据报表，十分方便。１工况分析及测试方案的拟定要求本测试系统能完成对伺服液压缸的耐压试
是轧机液压ＡＣ系统的核心设备，轧机伺服液压缸Ｇ工作时具有轧制力大、行程短、频率响应高等特点【１］。深入掌握伺服液压缸性能是十分必要，针对上述特

伺服系统性能测试和分析平台

伺服系统、服驱动器以及伺服电动机都有国家伺标准和相应的行业标准对它们进行定义，因为但
行业渗透，伺服系统已成为运动控制领域的一个主要发展方向。国外的伺服系统品牌非常之多，产地主要集中在日本、国、国、国等国家和美德韩
ｉｄｕｓｒｏｄｄｅｅｏｐｅ．Ａｎｄｏｅｓｒｎｇｐａｆｒ，ｏｍｐｅｅｈｎｉｍ，ｉｃｔａｄｓｆｗａｅ，ｎｔｙｓｓｕｎｖｌｍｎｔｋｉｆｍａｕｉｌｔｏｍｃｏｓｄｏｆｍｃａｓｃｒｕｉｎｏｔｒ
ｄｅｅｏｐｅ．Ｔｈｒｆｅ，ｔｒｓｌｓｉｎｃｅｒｐｅｆｍａｅｄｅｃｉｉｎｆｓｒｏｐｒｄｕｔｗｈｉｈｇｓａａｎｓｈｅｖｌｍｎｔｅｅｏｒｉｅｕｔｎｕｌａｒｏｒｎｃｓｒｐｔｏｏｅｖｏｃ，ｃｏｅｇｉｔｔ
ＭｅｓｉｇａａｙｉａｆｒｆＳｒｏＳｓｅａｕｒｎｎｄＡｎｌｚｎｇＰｌｔｏｍｏｅｖｙｔｍ
ＴＥＮＧｕｌＨＵ — ｎＩＩＨｏｇｓｅｇＤＥＮＧｅＨＵＡＮＧｉ— ａＦ —ｉ，ｎＹｕｗｅ。，ｎ — ｈｎ，Ｗｉ，Ｊａｃｉ
２南京航空航天大学自动化学院，苏南京２０１）．江１０６
摘要：服系统性能测试与分析的方法和手段已经满足不了伺服系统本身发展的需要，而造成各生产伺从

基于DSP的永磁同步电机伺服控制系统的研究的开题报告

基于DSP的永磁同步电机伺服控制系统的研究的开题报告1.选题背景及意义永磁同步电机被广泛应用于各种工业领域，其中尤以高性能伺服系统为重要应用之一。

因其响应快、效率高、结构简单等优势，永磁同步电机在伺服系统中具有广泛的应用前景。

现代化的钻机、航空航天、水利电力等工业领域需要高速、精准、高可靠的运动控制系统，这就需要研究出一种高性能伺服系统的控制算法。

DSP (Digital Signal Processing)因其高速、可编程性和易于实现等特点，在控制系统中得到了广泛应用。

在永磁同步电机伺服控制系统中，采用DSP控制器对电机进行控制，可以实现电机的高速响应、高精度控制和高可靠性运行。

本课题的研究目的是：基于DSP控制器，研究永磁同步电机伺服控制系统的控制算法及其实现方法，进一步提高永磁同步电机伺服系统的控制精度和稳定性，并实现对高精度运动控制的需求。

2.研究内容及目标本课题主要研究内容包括：（1）永磁同步电机的特性分析及数学模型建立；（2）永磁同步电机伺服控制系统的控制策略分析和设计；（3）基于DSP控制器的永磁同步电机伺服控制系统的硬件设计和软件实现；（4）永磁同步电机伺服控制系统的实验验证和性能测试。

研究目标：（1）建立永磁同步电机的数学模型，研究电机的特性和控制策略，实现伺服系统对电机的高速、高精度控制；（2）设计基于DSP控制器的永磁同步电机伺服控制系统，实现电机的高速响应、高精度控制、高可靠性运行；（3）验证系统设计的可行性与有效性，测试系统的控制精度和稳定性。

3.研究方法及步骤本课题的研究方法主要包括实验研究和理论分析两种方法，具体步骤如下：（1）理论分析通过对永磁同步电机的特性和数学模型进行理论研究，提出一种适用于高性能伺服系统的控制策略，并进行仿真验证。

（2）硬件设计根据理论研究结果，设计基于DSP控制器的永磁同步电机伺服控制系统硬件，包括电机驱动电路、电机控制器和信号采集模块等。

伺服系统的参数调整和性能指标试验

伺服系统的参数伺服系统的参数调整调整调整和和性能性能指标指标指标试验试验1 伺服系统的参数调整理论基础伺服系统包括三个反馈回路（位置回路、速度回路以及电流回路）。

最内环回路的反应速度最快，中间环节的反应速度必须高于最外环。

假使未遵守此原则，将会造成震动或反应不良。

伺服驱动器的设计可确保电流回路具备良好的反应效能。

用户只需调整位置回路与速度回路增益。

伺服系统方块图包括位置、速度以及电流回路，如图1所示。

图1 伺服系统方块图一般而言，位置回路的反应不能高于速度回路的反应。

因此，若要增加位置回路的增益，必须先增加速度回路增益。

如果只增加位置回路的增益，震动将会造成速度指令及定位时间增加，而非减少。

如果位置回路反应比速度回路反应还快，由于速度回路反应较慢，位置回路输出的速度指令无法跟上位置回路。

因此就无法达到平滑的线性加速或减速，而且，位置回路会继续累计偏差，增加速度指令。

这样，电机速度会超过，位置回路会尝试减少速度指令输出量。

但是，速度回路反应会变得很差，电机将赶不上速度指令。

速度指令会如图2振动。

要是发生这种情形，就必须减少位置回路增益或增加速度回路增益，以防速度指令振动。

图2 速度指令位置回路增益不可超过机械系统的自然频率，否则会产生较大的振荡。

例如，机械系统若是连接机器人，由于机器的机械构造采用减低波动的齿轮，而机械系统的自然频率为10~20Hz ，因此其刚性很低。

此时可将位置回路增益设定为10至20(1/s)。

如果机械构造系统是晶片安装机、IC 黏合机或高精度工具机械，系统的自然频率为70Hz 以上。

因此，可将位置回路增益设定为70(1/s)或更高。

需要很快的反应时，不只是要确保采用的伺服系统（控制器、伺服驱动器、电机以及编码器）的反应，而且也必须确保机械系统具备高刚性。

1.1交流伺服系统相关参数的设定速度回路增益主要用以决定速度回路的反应速度。

在机械系统不震动的前提下，参数设定的值愈大，反应速度就会增加。

交流伺服系统动态性能在线测试平台设计

机、加载电机及其控制器、扭矩传感器、惯量盘、Ｍ数据采集卡以及上位机ＬａｂＶＩＥＷ测控系统组成。当加载电机工作于扭矩模式时，在上位机ＬａｂＶＩＥＷ测控系统的控制下为试验电机提供任意形式的负载。电机运行中，采集卡采集各状态参数并传输到上位机，经过
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＦｏｒｔｅｓｔｉｎｇｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｐｅｆｏｒｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅＡＣｓｅｒｖｏｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｏｎｌｉｎｅｔｅｓｔｐｌａｔｆｏｒｍｏｆｄｙｎａｍｉｃｐｅｆｏｒｒｍａｎｃｅｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ
ｍｏｄｕｌｅ，ａｎｄｈｏｓｔｃｏｍｐｕｔｅｒＬａｂＶＩＥＷｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｌｏａｄｉｎｇｍｏｔｏｒｉｓｏｐｅｒａｔｉｎｇｉｎｔｏｒｑｕｅｏｕｔｐｕｔｍｏｄｅ，ａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｓａｎｙｔｙｐｅｏｆｌｏａｄｔｏｔｈｅｔｅｓｔｅｄｍｏｔｏｒｕｎｄｅｒｃｏｎｔｒｏｌｏｆＬａｂＶＩＥＷｂａｓｅｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．ＡｌｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅＡＣｓｅｒｖｏｍｏｔｏｒａｒｅ

伺服系统特性测试分析平台设计

ｉｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｅｒｖｏｓｙｓｔｅｍ；ｃｈａｒａｃｔｅｉｓｒｔｉｃｓｔｅｓｔｉｎｇ；ａｎａｌｙｓｉｓ；ＬａｂＶＩＥＷ
０引言
高速、高精度的伺服驱动系统作为重要的运动
第４６ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 第１Ｏ期
２０１３正
＇Ｉ！机
ＭＩＣＲＯＭＯＴＯＲＳ
Ｖｏ１．４６．Ｎｏ．１００ｃｔ．２０１３
ｌＯ月
伺服系统特性测试分析平台设计
曹宇，李叶松
（华中科技大学控制科学与工程系，武汉４３００７４）摘要：针对全数字伺服系统特性的在线测试和分析要求，本文简要介绍了伺服系统性能评价指标，阐述了能够反
中图分类号：ＴＰ２７３文献标志码：Ａ文章编号：１００１．６８４８（２０１３）１０．００７８．０６
ＤｅｓｉｇｎｏｎＴｅｓｔｉｎｇａｎｄＡｎａｌｙｚｉｎｇＰｌａｔｆｏｒｍｆｏｒＳｅｒｖｏＳｙｓｔｅｍＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ
ＣＡＯＹｕ，ＬＩＹｅｓｏｎｇ
（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｏｔｎｒｏｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕａｚｈｏｇｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆＳｏｃｉｅｃｅｎａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７４，Ｃｈｉｎａ）

伺服系统的参数与特性测试方法

伺服系统的参数与特性测试方法伺服系统是一种常见的控制系统，用于对某个机械装置进行精确的位置或速度控制。

为了确保伺服系统的性能稳定可靠，需要对其参数与特性进行测试和评估。

本文将介绍伺服系统的参数与特性测试方法，以帮助读者更好地了解伺服系统的性能。

一、参数测试1.1 稳态误差测试稳态误差是指系统输出与期望输出之间的偏差，用来评估系统的精度。

稳态误差测试通常可以通过给系统输入一个恒定的参考信号，观察输出信号是否能够达到理想的目标值来进行。

1.2 响应时间测试响应时间是指系统从接收到输入信号到输出信号出现变化所需的时间。

响应时间测试一般可以通过给系统输入一个阶跃信号，观察系统输出信号达到稳定值所需的时间来进行。

1.3 带宽测试带宽是指系统能够传递的最高频率信号。

带宽测试可以通过给系统输入一个频率逐渐增加的正弦信号，并记录系统输出的幅值随频率变化的情况，以确定系统的带宽。

1.4 饱和测试饱和是指当输入信号的幅值超过系统能够处理的范围时，系统输出不再随之变化的现象。

饱和测试可以通过逐渐增加输入信号的幅值，观察系统输出信号是否出现饱和现象来进行。

二、特性测试2.1 线性度测试线性度是指系统输出与输入之间的关系是否为线性关系。

线性度测试可以通过给系统输入一系列不同幅值的信号，观察输出信号与输入信号之间是否存在线性偏差来进行。

2.2 跨越能力测试跨越能力是指系统对快速变化输入信号的响应能力。

跨越能力测试可以通过给系统输入一个快速变化的信号，观察系统输出信号是否能够准确地跟随输入信号进行。

2.3 抗干扰性测试抗干扰性是指系统对外部干扰信号的抑制能力。

抗干扰性测试可以通过给系统输入一个包含噪声或干扰的信号，观察系统输出信号是否能够保持稳定，不受干扰的影响。

2.4 震动测试震动测试是评估系统在面对外界机械振动或冲击时的稳定性能力。

震动测试可以通过给系统施加不同频率和幅值的振动输入，观察系统输出信号是否能够稳定地保持在目标值附近。

如何对伺服系统进行参数测试

如何对伺服系统进行参数测试伺服系统是一种高精度、高性能的运动控制系统，广泛应用于机器人、数控机床、航空等领域。

因为伺服系统的应用非常广泛，所以系统测试和参数调试变得尤为重要。

本篇文章将介绍如何对伺服系统进行参数测试。

1. 了解伺服系统参数在开始测试伺服系统之前，我们需要了解伺服系统中常见的参数。

这些参数包括位置误差、速度误差、时间延迟、响应时间等。

根据不同的应用场景和要求，可以针对不同的参数进行测试和调节。

2. 准备测试工具测试伺服系统需要使用一些专业的测试工具，例如位置传感器、速度传感器、数据采集卡等。

选择合适的测试工具可以提高测试的精度和准确性。

3. 进行测试测试伺服系统需要按照一定的步骤进行。

首先，需要对伺服系统进行基本的校准，包括位置校准和速度校准。

然后，根据所需的测试参数，选择相应的测试方案进行测试。

在测试过程中，需要记录数据和参数，并根据测试结果进行参数调整。

4. 分析测试结果测试结果的分析包括对测试过程中记录的数据进行分析和比较。

可以将测试结果与伺服系统的理论性能进行比较，找出其中的差异和问题，并进行相应的调整。

5. 不断优化伺服系统的性能和稳定性是需要不断优化的。

通过对伺服系统进行参数测试和调试，可以进一步提高系统的精度和性能。

在实际应用中，还可以通过不断优化伺服系统的控制算法和参数，进一步提高系统的性能和稳定性。

总之，伺服系统的参数测试是非常重要的一项工作。

通过对伺服系统的参数进行测试和调试，可以进一步提高系统的性能和稳定性，满足不同领域的应用需求。

气动伺服系统的性能分析与优化

气动伺服系统的性能分析与优化气动伺服系统是一种通过压缩空气驱动实现高精度、高可靠性的运动控制系统。

采用气动伺服系统可以实现快速、精准的位置和速度控制。

然而，在应用气动伺服系统时，不同控制系统的性能却存在明显差异。

因此，进行气动伺服系统的性能分析与优化，极为重要。

一、气动伺服系统性能分析1.响应速度和位置精度在气动伺服系统中，响应速度和位置精度是重要的性能指标。

响应速度是指从发出控制信号到执行控制指令所需的时间。

在气动伺服系统中，响应速度受到压缩空气流量、气压和工作负载等因素的影响。

较高的气压和较大的流量可以提高响应速度，但也会造成能耗增加和噪声增大等问题。

位置精度是指气动伺服系统控制运动位置的精度。

位置精度受到工作负载和测量设备的精度等因素的影响。

2.瞬时转矩和静态刚度在气动伺服系统中，瞬时转矩是指在运动过程中，系统能够承载的瞬时最大转矩值，通常与系统气压和工作负载有关。

静态刚度是指系统在空载状态下的反弹位移，即当传感器输出为零时，输出位置的误差。

瞬时转矩和静态刚度是气动伺服系统的基本特性，对于运动控制性能具有重要的影响。

3.系统稳定性和可靠性气动伺服系统的稳定性和可靠性也是十分重要的性能指标。

系统的稳定性指系统在受到外界干扰时，能够保持稳定运行的能力。

而系统的可靠性则指系统运行时的故障率和维护成本等。

气动伺服系统的稳定性和可靠性对于系统的长期运行和性能发挥具有决定性作用。

二、气动伺服系统性能优化1.改善响应速度和位置精度为改善气动伺服系统的响应速度和位置精度，可以优化系统的压缩空气供应，采用高效节能的压缩空气处理设备和传感器设备。

此外，合理的系统设计和构造，可以优化气动伺服系统的空气通路和工作负载布局，提高系统的响应速度和位置精度。

2.提高瞬时转矩和静态刚度提高气动伺服系统的瞬时转矩和静态刚度，可以采用高压气源、高刚度材料、优化气路布局和传感器布置等方式。

同时，选择适当的气动伺服系统及传感器设备，也能有效提高系统的瞬时转矩和静态刚度。

伺服测试标准

伺服测试标准一、性能测试1.1 测试目的本测试主要对伺服系统的性能进行评估，包括启动、停止、速度控制、定位精度等性能指标。

1.2 测试设备测试设备包括：示波器、信号发生器、转速计、负载模拟器、扭矩计等。

1.3 测试方法与步骤1.3.1 启动/停止性能测试1. 将伺服系统连接到测试设备上。

2. 通过信号发生器产生启动/停止信号，触发伺服系统启动/停止。

3. 使用示波器观察伺服系统的启动/停止响应时间，并记录。

4. 根据需要，可进行多次测试并取平均值。

1.3.2 速度控制性能测试1. 将伺服系统连接到测试设备上。

2. 通过信号发生器产生速度控制信号，调整伺服系统的速度。

3. 使用转速计测量伺服系统的实际转速，并记录。

4. 根据需要，可进行多次测试并取平均值。

1.3.3 定位精度性能测试1. 将伺服系统连接到测试设备上。

2. 通过信号发生器产生定位控制信号，对伺服系统进行定位控制。

3. 使用示波器观察伺服系统的定位精度，并记录。

4. 根据需要，可进行多次测试并取平均值。

二、电气性能测试2.1 测试目的本测试主要对伺服系统的电气性能进行评估，包括输入电压范围、电流消耗、绝缘电阻等指标。

2.2 测试设备测试设备包括：电源、万用表、绝缘电阻计等。

2.3 测试方法与步骤2.3.1 输入电压范围测试1. 将伺服系统连接到电源上。

2. 调整电源输出电压，观察伺服系统的正常工作电压范围，并记录。

3. 在不同档位下重复以上步骤。

2.3.2 电流消耗测试1. 将伺服系统连接到电源和万用表上。

2. 在不同档位下，记录伺服系统的电流消耗数据，并记录。

伺服测试报告

伺服测试报告测试项目：伺服动力性能测试测试目的：1.检验伺服系统的动力性能是否符合设计要求。

2.检验伺服系统在不同负载和速度下的稳定性和响应性能，以确定其在实际使用中的适用性。

测试方法：1.使用电机负载测试系统模拟各种负载情况，分别进行转矩、速度、位置控制测试。

2.对每种测试进行五次重复测试，并根据测试结果计算平均值。

测试结果：1.转矩控制测试：在8Nm负载下，系统响应时间小于2ms，达到设计要求。

在12Nm负载下，系统响应时间小于3ms，略低于设计要求。

在16Nm负载下，系统响应时间小于4ms，略低于设计要求。

2.速度控制测试：在500rpm的转速下，系统响应时间小于1ms，达到设计要求。

在1000rpm的转速下，系统响应时间小于2ms，达到设计要求。

在1500rpm的转速下，系统响应时间小于3ms，略低于设计要求。

3.位置控制测试：在运动距离为50mm的情况下，系统响应时间小于1ms，达到设计要求。

在运动距离为100mm的情况下，系统响应时间小于2ms，达到设计要求。

在运动距离为150mm的情况下，系统响应时间小于3ms，略低于设计要求。

结论：1.根据测试结果，伺服系统的动力性能符合设计要求。

2.在不同负载和速度下的稳定性和响应性能也达到了预期效果，可以满足实际应用要求。

建议：1.在后续使用过程中，应注意保养和检查伺服系统，确保其长期稳定性能。

2.在需要极高精度和响应速度的应用场合，可选择更高级别的伺服系统来取代本次测试的产品。

测试人员签字：（签名）测试日期：（日期）。