[发明专利]一种多轴电驱系统加载测试系统及测试方法

权利要求书

1.多轴电驱系统加载测试系统，其特征在于，包括支撑台体、多个加载电机、处理器、加载控制单元、扭矩传感器、位移速度传感器和目标模拟机，所述多个加载电机通过联轴器与多个被测驱动电机一一对应连接并固定在所述支撑台体上，所述联轴器上设置有所述扭矩传感器，所述加载电机的轴端连接所述位移速度传感器；

所述处理器包括仿真建模模块、加载模块和数据监控模块；其中，

所述仿真建模模块，用于根据被测驱动电机的承载要求和各运动关节的速度、加速度、位移要求构建负载动力学模型，以及基于被测驱动电机的运动学方程构建轨迹控制策略模型；

所述加载模块，用于单轴独立加载时的加载控制模式选择和加载曲线编辑；

所述数据监控模块，用于采集所述扭矩传感器和位移速度传感器的数据；

其中，所述目标模拟机接收所述仿真建模模块发送的所述负载动力学模型并向所述加载控制单元发送第一控制信号，令所述加载控制单元根据所述负载动力学模型转换的被测驱动电机各个运动轴在不同位移点的加载力矩需求驱动所述多个加载电机进行多轴负载加载测试；或者所述目标模拟机接收所述仿真建模模块发送的所述轨迹控制策略模型并向所述加载控制单元发送第二控制信号，令所述加载控制单元根据所述轨迹控制策略模型转换的被测驱动电机的位移动作驱动所述多个加载电机进行控制策略的验证；或者所述加载模块将所述加载曲线发送至所述加载控制单元，通过所述加载控制单元单独驱动一个所述驱动电机进行单轴加载测试。

2.如权利要求1所述的多轴电驱系统加载测试系统，其特征在于，所述多轴电驱系统加载测试系统还包括功效测量单元和电信号检测单元；其中，

所述电信号检测单元设置在所述被测驱动电机的动力电缆上，用于检测被测驱动电机的电压和电流；

所述功效测量单元用于根据所述电信号检测单元检测的电压和电流数据计算所述被测驱动电机的电功率以及根据所述扭矩传感器和所述位移速度传感器的数据计算所述被测电机的机械功率。

3.如权利要求1所述的多轴电驱系统加载测试系统，其特征在于，所述处理器还包括三维动态演示模块，用于处理所述位移速度传感器获取的被测驱动电机的位移和速度数据，并以三维动态模型进行运动展示。

4.如权利要求1所述的多轴电驱系统加载测试系统，其特征在于，所述加载控制单元包括共直流母线设备和驱动设备，所述共直流母线设备用于将输入的供电电源转换为高压直流给多个所述驱动设备供电；所述驱动设备用于在加载模式下驱动所述加载电机进行扭矩加载。

5.如权利要求1所述的多轴电驱系统加载测试系统，其特征在于，所述被测驱动电机为多轴机器人的驱动电机。

6.如权利要求1所述的多轴电驱系统加载测试系统，其特征在于，所述目标模拟机、所述处理器和所述加载控制单元通过高速现场总线通信连接。

7.如权利要求1所述的多种电驱系统加载测试系统，其特征在于，所述目标模拟机和所述处理器分体设置或者一体集成。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的多轴电驱系统加载测试系统的测试方法，其特征在于，所述测试方法用于被测驱动电机的单轴加载测试、被测驱动电机的控制策略验证或被测驱动电机的多轴加载测试；其中，

所述被测驱动电机的单轴加载测试包括如下步骤：

将一个被测驱动电机固定在支撑台体上，通过联轴器与扭矩传感器连接，由被测驱动电机的驱动控制装置驱动被测驱动电机运动，通过所述加载模块编辑扭矩加载曲线，并发送至所述加载控制单元，由所述加载控制单元驱动一个加载电机进行单轴加载测试；

所述被测驱动电机的多轴加载测试包括如下步骤：

将多个被测驱动电机固定在支撑台体上，通过联轴器与扭矩传感器连接，由被测驱动电机的驱动控制装置驱动被测驱动电机运动，通过所述仿真建模模块根据被测驱动电机的承载要求和各运动关节的速度、加速度、位移要求构建负载动力学模型，将所述负载动力学模型发送到目标模拟机，通过目标模拟机将所述负载动力学模型转换为每个加载电机在不同位移点的加载力矩需求并将所述加载力矩需求经由第一控制信号发送给加载控制单元，所述加载控制单元按照相应的加载力矩对每个被测驱动电机加载进行多轴加载测试；

所述被测驱动电机的控制策略验证包括如下步骤：

通过所述仿真建模模块根据被测电机的运动学方程构建轨迹控制策略模型，将所述轨迹控制策略模型发送到目标模拟机，通过目标模拟机将所述轨迹控制策略模型转换为每个加载电机的位移指令并将所述位移指令经由第二控制信号发送给加载控制单元，所述加载控制单元按照相应的位移指令驱动加载单机动作进行控制策略验证。