[发明专利]一种伺服驱动器带宽测试平台及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种伺服驱动器带宽测试平台及其测试方法。

背景技术

根据《交流伺服系统通用技术条件》GB/T 16439-2009 5.16的要求，伺服驱动器带宽的测试方法为，当伺服驱动器工作在速度环模式下，输入正弦波转速指令，其幅值为额定转速指令值的0.01倍，频率由1Hz逐渐升高，记录电机对应的转速曲线，随着指令值频率的提高，电机实际转速的波形曲线相对正弦波转速指令波形曲线的幅值逐渐减小，当幅值减小为指令值的0.707时，对应的频率即为伺服驱动器的带宽，GB/T 16439-2009 5.16规定的带宽实际上是速度环带宽。

针对上述条款的要求，现有的伺服驱动器带宽测试平台一般包括正弦波信号发生器、伺服驱动器、电机、快速响应速度传感器和示波器。测试时需要将正弦波信号发生器的频率不断调高，并且要不断通过示波器来观测对比速度传感器反馈的波形和正弦波信号发生器的波形是否达到技术指标的要求。

现有的伺服驱动器带宽测试平台的问题在于：系统复杂，需要的测试设备较多；系统可测试的带宽一定程度上受到速度传感器响应速度的影响，可能会带来一定的偏差；通过示波器进行波形比较，存在人为的判断误差，测试精度不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种系统结构简单、速度反馈信号响应速度快、自动化程度高，不存在人为判断误差的伺服驱动器带宽测试平台。

本发明的技术解决方案是：一种伺服驱动器带宽测试平台，包括电源接口、伺服驱动器、电机和断路器，所述电源接口与断路器的输入端相连，所述伺服驱动器与电机相连，其特征在于：还包括信号发生及检测装置，所述信号发生及检测装置和伺服驱动器分别与断路器的输出端相连，所述电机上设有光电编码器，所述光电编码器的输出端分别与信号发生及检测装置的光电编码器信号输入接口和伺服驱动器的光电编码器信号输入接口相连，所述信号发生及检测装置包括主控芯片、单相整流模块、光电编码器信号处理模块、人机界面模块和输出接口，所述光电编码器信号处理模块和光电编码器信号输入接口相连，所述单相整流模块分别与主控芯片和光电编码器信号处理模块相连，所述光电编码器信号处理模块、人机界面模块和输出接口均与主控芯片相连，所述信号发生及检测装置的输出接口包括正弦波速度指令信号的模拟量输出端，所述信号发生及检测装置的正弦波速度指令信号的模拟量输出端与伺服驱动器的输入接口相连。

本发明具有以下优点：

本发明伺服驱动器带宽测试平台采用信号发生及检测装置，取代了正弦波信号发生器和示波器，测试平台结构简单，所需设备较少，无需速度传感器，而是通过光电编码器信号自动识别生成速度反馈信号，响应速度可达0.5ms，带宽在1.5khz以上,比速度传感器的响应速度要快的多，可极大地满足伺服驱动器带宽的测试要求，另外无需人为判断速度反馈信号和正弦波速度指令信号的波形，自动化程度高、测试精度高。

作为优选，所述信号发生及检测装置的输出接口还包括速度反馈信号的模拟量输出端。用户可将正弦波速度指令信号的模拟量输出端和速度反馈信号的模拟量输出端与示波器相连，对正弦波速度指令信号和速度反馈信号进行在线实时监测，让测试人员来判断测试的准确性。

作为优选，所述信号发生及检测装置还包括EEPROM存储器，所述EEPROM存储器与主控芯片相连。用EEPROM存储数据，掉电后数据不丢失。

作为优选，所述信号发生及检测装置还包括三相正弦PWM电压型逆变器、电流采样模块、隔离保护电路和三相全桥不控整流模块，所述三相全桥不控整流模块和隔离保护电路均与三相正弦PWM电压型逆变器的直流侧相连，所述电流采样模块与三相正弦PWM电压型逆变器的交流侧相连，所述三相正弦PWM电压型逆变器、电流采样模块和隔离保护电路均与主控芯片相连，所述隔离保护电路还和单相整流模块相连。以上电路是伺服驱动器的基本电路，采用该设置实际上是在伺服驱动器的基础上增加测试功能得到信号发生及检测装置，测试功能的实现，主要是通过软件实现的，硬件方面由于利用了现有伺服驱动器的硬件电路，仅需增加少量的元器件，可以大大节省硬件开发周期，并且使得信号发生及检测装置具有两种工作模式：驱动器模式和测试模式。

作为优选，所述主控芯片为DSP。本测试平台信息处理量较大，DSP是专做数字信号处理的芯片，可快速实现各种数字信号处理算法，能满足本测试平台的测试要求。