[发明专利]负载模拟测试设备、测试方法及负载模拟测试控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及电器控制领域，特别涉及一种负载模拟测试设备、测试方法以及负载模拟测试控制装置。

背景技术

在当代社会中，电机的应用范围越来越广，由电机作为驱动源的机械设备比比皆是，比如采用电气驱动的工业机器人。这类工业机器人利用电机直接或通过机械传动装置来驱动执行机构进行工作，其所用能源简单，执行机构的工作速度变化范围大、效率高、且定位精度高，具有使用方便、噪声低和操作灵活的特点，因而在市场上占据了主导地位。

这种由电气驱动的工业机器人，由电机和电机驱动器组成的驱动机构的特性很大程度上决定了工业机器人的操作速度和操作位置精度等工作性能。驱动机构的特性可通过调节其控制参数来进行调整，但同时驱动机构的特性又与其所带负载特性有关。即，在不同的负载特性下，驱动机构需选择不同的控制参数才能获得比较好的特性。因此，为使工业机器人获得较好的控制性能，需要对工业机器人驱动机构控制参数进行反复调试。

常规调试方法是将驱动机构安装到机器人的机械本体上，然后调节电机驱动器的控制参数，直到性能满意为止。本发明人在研究中发现，这种方法一旦控制参数选择不合适，将很可能会对工业机器人的机械本体造成冲击和损伤。

现有的另一种方法是通过使用负载模拟测试台来进行参数调试。请参阅图1，图1是现有技术的负载模拟测试台的结构示意图。所述负载模拟测试台由电机、待调试电机驱动器、传感器、制动器、转动惯量调节块和控制器等构成。所述电机、传感器、制动器和惯量调节块依次连接设置。所述控制器与所述传感器连接用于接收所述传感器的感测信号，所述控制器与所述制动器连接用于控制所述制动器工作，所述电机与所述待调试电机驱动器连接。这种测试台中，所述控制器通过对所述制动器进行控制来调节其输出制动力矩的大小，从而模拟不同力矩的负载，所述惯量调节块用于调节负载的转动惯量，对应调节待调试电机驱动器的参数来实现对所述电机的驱动。

上述现有技术中，对转动惯量的调节，只能通过搭配不同的转动惯量调节块来实现，因此在进行测试的过程中，如果需要改变转动惯量，则需要停止测试，更换转动惯量调节块来改变转动惯量，降低了测试效率。

发明内容

本发明实施例主要解决的技术问题是提供负载模拟测试设备、测试方法以及负载模拟测试控制装置，可以实现转动惯量的实时调节。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种负载模拟测试设备，所述负载模拟测试设备包括：

惯量调节装置、控制装置、以及用于与待测电机装置连接的传动轴；

所述惯量调节装置与传动轴连接，用于调节传动轴的转动惯量；

所述控制装置与所述惯量调节装置连接，用于控制所述惯量调节装置调节所述传动轴的转动惯量。

作为所述负载模拟测试设备的进一步改进，所述惯量调节装置包括变惯量单元和驱动单元，所述变惯量单元连接所述传动轴，所述驱动单元分别与控制装置和变惯量单元连接，用于接收所述控制装置的控制命令，驱动所述变惯量单元改变转动惯量。

作为所述负载模拟测试设备的进一步改进，所述驱动单元包括电机和与所述电机连接的电机驱动器，所述电机驱动器驱动所述电机工作，所述电机连接所述变惯量单元，带动所述变惯量单元进行转动惯量的调节。

作为所述负载模拟测试设备的进一步改进，所述变惯量单元包括第一支臂、第二支臂、第三支臂和第四支臂；

所述第一支臂、第二支臂、第三支臂和第四支臂分布在同一平面；

所述第一支臂第一端与第二支臂第一端铰链连接在传动轴上，所述第一支臂的第二端与所述第三支臂的第一端铰链连接；

所述第二支臂的第二端与所述第四支臂的第一端铰链连接；

所述第三支臂第二端与第四支臂的第二端铰链连接在一环形体上，所述环形体套在传动轴上，所述环形体与所述电机输出轴机械连接，电机启动后，所述环形体在电机的带动下沿所述传动轴的轴向运动。

作为所述负载模拟测试设备的进一步改进，所述负载模拟测试设备还包括制动力矩调节器，所述制动力矩调节器分别与传动轴和控制装置连接，用于接收控制装置的控制指令，并根据控制装置的控制指令调节所述传动轴的制动力矩。

作为所述负载模拟测试设备的进一步改进，所述负载模拟测试设备包括传感器，所述传感器设置于所述传动轴上，用于感测所述传动轴的实际转动状态信息；

作为所述负载模拟测试设备的进一步改进，所述控制装置包括有信息采集单元，所述信息采集单元与所述传感器连接，用于采集所述传感器感测的转动状态信息。