[实用新型]大型望远镜驱动系统故障仿真装置

说明书

本实用新型公开了一种大型望远镜驱动系统故障仿真装置，包括：工控机，所述工控机和PowerPMAC运动控制器连接，PowerPMAC运动控制器内设有数模转换模块；PowerPMAC运动控制器与步进电机驱动器连接，步进电机驱动器与24V直流电源以及步进电机连接，所述滚珠螺杆和压力传感器均与步进电机连接，所述压力传感器与接头和信号放大器连接，信号放大器与PowerPMAC运动控制器中的数模转换模块连接；转台力矩电机设置在转台圆盘的底部。本实用新型结构简单，操作便利。

技术领域

本实用新型属于驱动系统故障诊断领域。

背景技术

计算机、主动光学、自动控制、新材料和精密机械等领域诸多新技术的出现，使得天文望远镜从简单机械结构、手控发展成为由计算机控制的集光机电设备于一身的大型设备。大型望远镜设备庞大，故障屡见不鲜，常年工作在高原荒漠等苦寒地区，且由于路途遥远交通不便，人力检修费时费力效率低下。因此，望远镜的控制系统需具备故障诊断功能。故障诊断需要先验数据，而发生故障时控制系统会停机，导致先验数据量稀少。采用半实物仿真装置不仅可以及早发现系统设计的不足、缩短设计周期、减少试验成本、确定最佳控制策略，而且有助于新技术、新理论在望远镜控制系统中的应用和推广。

传统的望远镜故障模拟方案，总结特定工作环境的望远镜常见故障种类，模拟系统重现多种常见故障，用功率继电器16通道电路板来可视化展示故障的发生，继电器板上16路信号对应16种先验故障，故障发生时，相应继电器吸合且对应指示灯亮。这种方案虽然在仿真回路中有实物存在，但并非是真实的望远镜设备，与实际情况存在较大出入，也无法模拟非预期故障。

而人工施加负载以模拟故障的方法，在回路中添加了真实的望远镜驱动力矩电机，模拟的故障数据比较接近真实情况，但需要人工以扳手旋紧螺杆，通过压力传感器仪表盘读数来判断所加负载扰动的力，这种方法费时费力，对微小负载变化不能很好地模拟，也无法模拟各种连续故障信号、算法，不能短时间内获取大量故障数据。

实用新型内容

本实用新型的目的：为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种大型望远镜驱动系统故障仿真装置。

本实用新型的技术方案：本实用新型提供了一种大型望远镜驱动系统故障仿真装置，包括：工控机，Power PMAC运动控制器、信号放大器、24V直流电源、压力传感器、步进电机、步进电机驱动器、滚珠螺杆、转台圆盘、联轴器、接头和转台力矩电机；所述工控机和Power PMAC运动控制器连接，所述Power PMAC运动控制器内设有数模转换模块；所述PowerPMAC运动控制器与步进电机驱动器连接，所述步进电机驱动器与24V直流电源以及步进电机的输入端连接，所述滚珠螺杆通过联轴器与步进电机连接，所述步进电机的中心轴承的前端与压力传感器连接，所述压力传感器的输入端与接头连接，所述接头与转台圆盘的侧面接触，所述压力传感器的输出端连接信号放大器，所述信号放大器与Power PMAC运动控制器中的数模转换模块连接；所述转台力矩电机设置在转台圆盘的底部。

进一步的，所述转台圆盘为金属圆盘。

进一步的，所述接头的材料采用聚四氟乙烯。

进一步的，所述Power PMAC运动控制器与步进电机驱动器之间通过工业以太网连接。

有益效果：本实用新型的结构简单，操作便利，能够有效的实现故障运行过程中的数据采集，对故障的仿真也较为真实，使得得到的故障数据也接近真实，便于后续的故障分析。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构图。

图2为本实用新型的闭环运行原理框图。

图3为本实用新型的运行流程图。