[0001] 本发明涉及一种综合测试系统， 特别是无人车舵机综合测试系统。

背景技术

[0002] 无人车又被称为智能车， ， 包括两种舵机形式， 传统模拟舵机和数字比例舵机

(或称之为标准舵机） ， 两者的电子电路均采用 AA51883的鸿海微电子系列模拟 舵机专用芯片， 一半都被称为模拟舵机， 模拟舵机由功率运算放大器等接成惠 斯登电桥， 根据接收到模拟电压指控制指令和机械连动位 置传感器 （电位器） 反馈电压之间比较产生的差分电压， 驱动有刷直流电机伺服电机正 /反运转到指 定位置。 数字比例舵机是模拟舵机最好的类型， 实际工作过程中舵机通常采用 气动驱动型式， 工作特点是将来自控制电路的控制信号按比例 放大为舵片的舵 偏角， 在无人车运行过程中， 气动舵机的控制作用显得尤为重要， 直接影响着 导弹的飞行姿态， 合格的舵机产品在输入电压信号后， 能正确及吋地做出响应 偏转车轮。 舵机的响应吋间和偏转极性成为衡量无人机产 品合格与否的重要指 标。

[0003] 然而目前的测试方法和技术指标都比较落后， 而且没有针对无人车舵机的专有 测试系统。 技术问题

技术问题

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 本发明实施例提供一种无人机舵机综合测试系 统， 该系统操作简便， 且适合无 人机舵机的专有测量， 系统包括工作台， 无人机舵机， 传感器模块， 信号调理 模块， A/D采样模块， 控制计算机模块和力矩加载模块。

[0005] 其中， 所述传感器模块包括电路部分的光隔传感器、 气路部分的压力传感器和 流量计。

[0006] 其中， 所述工作台是测试系统主要机械部分， 用于放置力矩加载装置， 并且测 量舵偏信号。

[0007] 其中， 所述工作台通过金属细杆与舵偏测量装置相连 。

[0008] 其中， 所述无人车舵机舵面的力矩调节通过工作台上 铁盒中的弹簧钢片完成， 调节紧贴在传动凸轮上的弹簧钢片的松紧程度 就可以调整加载于舵机叶面上的 力矩。

[0009] 其中， 测试需要加载的载荷为 0.5Nm。

[0010] 其中， 舵机的频率与舵偏极性通过测试台金属盒中的 金属细杆与光阁传感器的 配合完成， 舵机翼片通过传动套、 转轴与金属细杆相连， 当舵机翼片垂直于工 作台吋金属细杆经过机械零位， 在原点位置处放置光隔传感器即可以测得舵偏 信号过零吋的输出值， 两个光隔传感器按照一定偏置角度放置就可以 测量舵机 的舵偏极性。

[0011] 其中， 所述系统还包括测量软件模块， 所述测量软件模块包括参数设置模块， 系统标定模块， 系统自检模块， 历史査询模块， 常规测试模块， 舵机测试模块 ， 无人车测试模块以及寿命试验模块。

[0012] 其中参数设置模块用于舵机合格参数标准的设 置， 包括响应吋间的上下限。

[0013] 其中系统标定模块用于各传感器测量系数的标 定， 包括压力传感器、 流量传感 器以及修正系数的设定。

[0014] 其中， 系统自检模块通过对压力、 流量各参数的测量， 在测试幵始前判断测试 设备的状态是否正常。

[0015] 其中， 历史査询模块可对于已测量无人车按照各种条 件进行査询， 并打印测试 报告。

[0016] 其中， 常规测试模块， 无人车测试模块， 舵机测试模块和寿命测试模块完成所 对应测试试验工作的数据测量， 数据处理， 数据保存的工作， 控制舵机气路的 电磁阀， 以及无人车进行不同实验吋输入信号切换。

[0017] 根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细 描述， 本领域技术人员将会更加 明了本发明的上述以及其他目的、 优点和特征。

发明的有益效果

有益效果 [0018] 比较常规实验测试数据， 实验用测试台测量数据以及两者的结果， 很好的吻合 验证用测试台测量数据， 并在此基础上将测量有效值提升， 增加了测试吋间的 差值比较， 便于观察无人车产品特性， 新测试系统队每个无人机产品进行多组 数据测试， 更为细致准确反映无人车产品特性。

对附图的简要说明

附图说明

[0019] 后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详 细描述本发明的一些具体实施例 。 附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部 件或部分。 本领域技术人员应 该理解， 这些附图未必是按比例绘制的。 本发明的目标及特征考虑到如下结合 附图的描述将更加明显， 附图中：

[0020] 图 1是本发明实施例中测试系统原理方框图；

[0021] 图 2是本发明实施例中工作台级细杆安置示意图� �

本发明的实施方式

[0022] 图 1是一种无人机舵机综合测试系统原理方框图� � 该系统操作简便， 且适合无 人机舵机的专有测量， 无人车舵机综合测试系统的系统硬件组成主要 围绕测试 过程中的气路与电路部分进行搭建。 按功能模块分， 系统包括工作台， 无人机 舵机， 传感器模块， 信号调理模块， A/D采样模块， 控制计算机模块和力矩加载 模块。 传感器模块包括电路部分的光隔传感器、 气路部分的压力传感器和流量 计。 工作台是测试系统主要机械部分， 用于放置力矩加载装置， 并且测量舵偏 信号。 其中测量响应吋间与舵偏信号的关键传感器位 于工作台一侧， 安置方式 与角度如图 2所示。 工作台通过金属细杆与舵偏测量装置相连。 无人车舵机舵面 的力矩调节通过工作台上铁盒中的弹簧钢片完 成， 调节紧贴在传动凸轮上的弹 簧钢片的松紧程度就可以调整加载于舵机叶面 上的力矩。 测试需要加载的载荷 为 0.5Nm。 舵机的频率与舵偏极性通过测试台金属盒中的 金属细杆与光阁传感器 的配合完成， 舵机翼片通过传动套、 转轴与金属细杆相连， 当舵机翼片垂直于 工作台吋金属细杆经过机械零位， 在原点位置处放置光隔传感器即可以测得舵 偏信号过零吋的输出值， 两个光隔传感器按照一定偏置角度放置就可以 测量舵 机的舵偏极性。 响应吋间的测量在物理上必须保证同吋测量到 地面功放与舵偏 二路信号， 考虑一个 N路通道的数据采集系统的 fs采样频率进行采样， 则分配给 每个通道的操作吋间 （包括通道切换、 A/D转换、 系统响应和数据存储所需的吋 间） 小于 Ts=l/(fs)， 若采用中断方式采样， 中断吋间 T小于 Ts。 在舵机响应吋间 测试过程中， 要求 Ts测量精度为微秒量级， 已接近 T。 因此采用 DMA方式进行数 据采集， 由于 DMA采样收集的数组是按采样通道间隔排列， 在采集完数据需按 照通道分组归类， 并通过找这些数据点所在的位置， 计算出细杆两次经过 A点吋 间隔的吋间， 即响应吋间， 由于细杆经过槽型光电耦合器吋， 传感器传来的是 一组连续的数据点， 是一个吋间段而不是一个吋刻， 因此中间值的具体吋刻按 照数据点的中值来计算。

[0023] 控制计算机是测试系统核心， 数据采集卡为研华 A/D采样板卡， ISA总线接口 ， 在 DMA工作状态下， 最高采样率可达到 40k/s， 为保证数据采集吋的稳定同吋 方便的计算， 设定采样速率为 30k/s， 3个通道采样， 每个通道可分到 lOk/s的采样 速率。

[0024] 响应吋间的精度满足采样精度需求， 测试系统气路及相关信号的 I/O控制均由 8 18提供， 为将 A/D板却动的输出功率提升到足以控制继电器， 测试系统设计一块 I/O板与之相连， 以提供必要的驱动能力， 整个 I/O的基本结构是由 16路输入 16路 输出光电隔离部分与驱动部分组成。 测试系统的继电器采用互锁结构， 严格确 保各实验所需不同信号源信号输入吋的独立性 ， 气路传感器内部自带信号调理 模块， 具备 0-5V输出功能。

[0025] 系统还包括测量软件模块， 所述测量模软件块包括参数设置模块， 系统标定模 块， 系统自检模块， 历史査询模块， 常规测试模块， 舵机测试模块， 无人车测 试模块以及寿命试验模块。 其中参数设置模块用于舵机合格参数标准的设 置， 包括响应吋间的上下限。 其中系统标定模块用于各传感器测量系数的标 定， 包 括压力传感器、 流量传感器以及修正系数的设定。 其中， 系统自检模块通过对 压力、 流量各参数的测量， 在测试幵始前判断测试设备的状态是否正常。 其中 ， 历史査询模块可对于已测量无人车按照各种条 件进行査询， 并打印测试报告 。 其中， 常规测试模块， 无人车测试模块， 舵机测试模块和寿命测试模块完成 所对应测试试验工作的数据测量， 数据处理， 数据保存的工作， 控制舵机气路 的电磁阀， 以及无人车进行不同实验吋输入信号切换。

[0026] 比较常规实验测试数据， 实验用测试台测量数据以及两者的结果， 很好的吻合 验证用测试台测量数据， 并在此基础上将测量有效值提升， 增加了测试吋间的 差值比较， 便于观察无人车产品特性， 新测试系统队每个无人机产品进行多组 数据测试， 更为细致准确反映无人车产品特性。

[0027] 虽然本发明已经参考特定的说明性实施例进行 了描述， 但是不会受到这些实施 例的限定而仅仅受到附加权利要求的限定。 本领域技术人员应当理解可以在不 偏离本发明的保护范围和精神的情况下对本发 明的实施例能够进行改动和修改