[发明专利]一种电磁锁工作状态检测方法

说明书

本发明涉及一种电磁锁工作状态检测方法，包括硬件检测和软件参数辨识，所述参数为电机的转子位置θ及电机的力矩电流I_q，所述硬件检测为基于霍尔检测的电磁锁线圈工作电流检测电路或为基于电压光隔离采集的隔离式电磁锁线圈工作电压检测电路。

技术领域

本发明涉及一种电磁锁工作状态检测方法，所述电磁锁应用于导弹武器、航空领域、电动汽车领域、工业机器人领域，所述工作状态检测的目标为可靠打开或可靠锁定。

背景技术

在具备空气舵的导弹武器中，为保证空气舵在挂飞阶段或运输阶段中其舵面不会发生偏转，通常在伺服作动器电机轴一端加入电磁锁，通过电磁锁抱死电机轴，达到锁定作动器输出的目的。常用的电磁锁分为摩擦片式或插销式两种。其中，摩擦片式电磁锁在电磁锁无法正常打开的情况下，伺服作动器仍能持续工作，但其性能降低，因此，在可靠性要求较高的导弹武器中摩擦片式电磁锁的应用较多。

由于摩擦片式电磁锁动摩擦盘行程较小，其通常小于1mm，因此，相对于插销式电磁锁，摩擦片式电磁锁很难通过位置传感器直接获取电磁锁的工作状态，即通过为止传感器无法判断该摩擦片式电磁锁是否可靠打开或可靠锁定。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于现有技术中的上述不足，本发明提出一种电磁锁工作状态检测方法，所述方法采用硬件检测和软件参数辨识相结合的方法有效检测电磁锁的工作状态。其中，所述硬件检测是对电磁锁的控制电路或供电电路的电气部分参数进行检测，所述软件参数辨识是检测电磁锁机械部分锁定力矩是否达目标值。

(二)技术方案

一种电磁锁工作状态检测方法，包括硬件检测和软件参数辨识，所述参数为电机的转子位置θ及电机的力矩电流I_q，所述软件参数辨识包括以下步骤：

步骤1：接收到电磁锁锁定力矩检测指令；

步骤2：延时t1秒后，将速度环积分量置零，在力矩电流I_q闭环输入端加入力矩电流扰动量并持续t2秒；其中，t1和t2均为整数且t2大于t1；

步骤3：在t2时间内，实时检测伺服电机电机转子位置θ和力矩电流I_q，并判断电磁锁工作状态；

步骤4：反馈电磁锁工作状态信息，将速度环积分量恢复，去掉力矩电流扰动量

一种方式：所述硬件检测为基于霍尔检测的电磁锁线圈工作电流检测电路，包括电磁锁中的线圈电流检测电路和电磁锁中线圈电流信号调理电路。

另一种方式：所述硬件检测为基于电压光隔离采集的隔离式电磁锁线圈工作电压检测电路，包括电压隔离采集电路、仪表放大器电路、隔离供电电路。

(三)有益效果

本发明的一种电磁锁工作状态检测方法，采用硬件检测和软件参数辨识相结合的方法有效检测电磁锁的工作状态。其中，所述硬件检测是对电磁锁的控制电路或供电电路的电气部分参数进行检测，所述软件参数辨识是检测电机的转子位置和电磁锁机械部分锁定力矩是否达目标值。

1、采用扰动量而非直接修改力矩电流给定值I_qref有如下优势：保证扰动量由于软件运行错误等原因而无法正常去掉时，不影响伺服系统的闭环运行；由于扰动量作用时间较短，一般为ms级，可保证一旦检测过程中发生电磁锁锁定失效，被测空气舵舵面仅会有微小摆动，一般小于0.1°，不会发生较大摆动，避免与弹体及载弹设备的其他结构发生意外碰撞。

2、硬件检测电路小型化、高精度、闭环式。

3、在不使用复杂笨重的锁定力矩测试工装的情况下即可检测电磁锁的工作状态，该方法为无损检测，不需要担心损伤舵面的结构，也不需要改变舵面的原有位置。

附图说明