一种电动执行机构调试台转矩动态标定方法技术

一种电动执行机构调试台转矩动态标定方法。提供了一种方便快捷、准确可靠地标定转矩的电动执行机构调试台转矩动态标定方法。包括以下步骤：步骤1）获取转矩测量数据；步骤2）建立直角坐标系、确定坐标点；步骤3）中值滤波处理；步骤4）曲线拟合处理；步骤5）完毕。本发明专利技术通过两路传感器测量、采集电动执行机构调试台的动态数据，通过CPU来处理计算出标定曲线，通过建立坐标系、确定坐标点，将采集的数据经滤波、曲线拟合处理，得到电动执行机构调试台转矩的动态标定曲线，保证电动执行机构调试台转矩测量的准确性与可靠性，降低了调试台在传动过程中，由于齿轮的啮合存在间隙，导致调试台转矩测试出现的误差。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】。提供了一种方便快捷、准确可靠地标定转矩的电动执行机构调试台转矩动态标定方法。包括以下步骤：步骤1）获取转矩测量数据；步骤2）建立直角坐标系、确定坐标点；步骤3）中值滤波处理；步骤4）曲线拟合处理；步骤5）完毕。本专利技术通过两路传感器测量、采集电动执行机构调试台的动态数据，通过CPU来处理计算出标定曲线，通过建立坐标系、确定坐标点，将采集的数据经滤波、曲线拟合处理，得到电动执行机构调试台转矩的动态标定曲线，保证电动执行机构调试台转矩测量的准确性与可靠性，降低了调试台在传动过程中，由于齿轮的啮合存在间隙，导致调试台转矩测试出现的误差。【专利说明】
本专利技术涉及自动控制领域，特别是。
技术介绍
现有技术中，电动执行机构调试台的转矩采用静态标定的方法，即用标准力矩扳手测试几个固定的值，然后描绘出一条折线，根据折线来计算电动执行机构的转矩值。这种静态标定方法，需要人工扳动力矩扳手，通过肉眼读数，使得所测出的数据精度差，可靠性低；而且，由于点数的限制，标定的曲线是否合理得不到保证，不能适应工业自动化生产的要求。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题，提供了一种方便快捷、准确可靠地标定转矩的电动执行机构调试台转矩动态标定方法。本专利技术的技术方案是:包括以下步骤: 步骤I)、获取转矩测量数据；将电动执行机构的输出轴连接在调试台的负载加载器上，在时间t1、t2……、上，分别通过电阻应变式压力传感器和动态扭矩传感器测量所述负载加载器的动态数据，将动态数据采集至CPU中， 所述电阻应变式压力传感器的输出信号为模拟量，所述模拟量经信号调理模块转换为数字量， 所述动态扭矩传感器的输出信号为脉冲量信号，所述脉冲量信号转换成转矩； 所述动态数据包括数字量和转矩； 步骤2)、建立直角坐标系、确定坐标点； 在步骤1)的基础上，建立以数字量为X轴，转矩为Y轴的直角坐标系； 在坐标系中，确定在各时间点上由动态数据确认的坐标点， 在时间上，分别多次重复标定由数字量X和转矩Y确定的点记为PpP2……Pn， 在时间t2上，分别多次重复标定由数字量X和转矩Y确定的点记为Pp P2……Pn， 在时间tn上，分别多次重复标定由数字量X和转矩Y确定的点记为Pp P2……Pn ； 步骤3)、中值滤波处理；分别对步骤2)中在时间t1、t2……、上，分别测量得到的坐标点进行中值滤波处理，取平均值分别记值为JpJ2……Jn ； 步骤4)、曲线拟合处理；依次计算出J1与J2、J1与J3……J1与Jn之间连线的斜率1、K2……Kn_1;先排序，去掉最大值和最小值后，计算斜率的平均值，得到斜率K，最后得到标定曲线； 步骤5)、完毕。本专利技术通过两路传感器测量、采集电动执行机构调试台的动态数据，通过CPU来处理计算出标定曲线，两路传感器分别为电阻应变式压力传感器和动态扭矩转矩传感器，通过建立坐标系、确定坐标点，将采集的数据经滤波、曲线拟合处理，得到电动执行机构调试台转矩的动态标定曲线，保证电动执行机构调试台转矩测量的准确性与可靠性，降低了调试台在传动过程中，由于齿轮的啮合存在间隙，导致调试台转矩测试出现的误差。【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术中转矩-数字量滤波示意图， 图2是本专利技术的曲线拟合示意图； 图中Pl~P6为6次重复标定的转矩——数字量对应的点，Jl~J6为相邻时刻转矩——数字量对应的点，Kl~K5为Jl点与其余个点的连线的斜率。【具体实施方式】本专利技术如图1-2所示，包括以下步骤: 步骤I)、获取转矩测量数据；将电动执行机构的输出轴连接在调试台的负载加载器上，在时间t1、t2……、上，分别通过电阻应变式压力传感器和动态扭矩传感器测量所述负载加载器的动态数据，将动态数据采集至CPU中， 所述电阻应变式压力传感器的输出信号为模拟量，所述模拟量经信号调理模块转换为数字量， 所述动态扭矩传感器的输出信号为脉冲量信号，所述脉冲量信号转换成转矩；动态扭矩传感器数字化操作，具有精度高、可靠性高；采用应变片电测技术，在弹性轴上组成应变桥，向应变桥提供电源即可测得该弹性轴受扭的电信号，将该应变信号放大后，经过压/频转换，变成与扭应变成正比的频率信号，实现脉冲量信号换算成转矩； 所述动态数据包括数字量和转矩；` 步骤2)、建立直角坐标系、确定坐标点；本专利技术通过两路传感器测量动态数据；再通过建立直角坐标系将动态数据定点、整合，相比于现有技术中，通过静态测量标定曲线的方式，提高了精度和可靠性； 在步骤I)的基础上，建立以数字量为X轴，转矩为Y轴的直角坐标系； 在坐标系中，确定在各时间点上由动态数据确认的坐标点， 在时间上，分别多次重复标定由数字量X和转矩Y确定的点记为PpP2……Pn， 在时间t2上，分别多次重复标定由数字量X和转矩Y确定的点记为Pp P2……Pn， 在时间tn上，分别多次重复标定由数字量X和转矩Y确定的点记为Pp P2……Pn ； 步骤3)、中值滤波处理；分别对步骤2)中在时间t1、t2……、上，分别测量得到的坐标点进行中值滤波处理，通过一个矩形确定范围，剔除矩形外的点，对矩形内的点取平均值，分别记值为J^J2……Jn; 中值滤波主要是用在图像处理中，这里引进用来数据处理是可行的。中值滤波在图像处理中是一种比较常用的算法，在图像处理中取的3*3，5*5区域的单位是像素点，本专利技术中矩形的目的是确定在某个时刻实际采集数据的区域，然而，实际采集的数据是根据负载的变化而逐渐增加的，是一个变化值，所以不能直接通过实际采集的数据最大值确定区域。本专利技术先是分别通过对X轴和Y轴上的数据进行排序，排序方法有很多种，可以是插入排序，快速排序，冒泡排序，堆排序等，本专利技术采用冒泡排序，将数据排序好了，取其中间的值，然后在中间值的基础上，加上矩形范围的值，就能确定实际采集的数据范围了。因此，矩形范围的值是个误差范围。矩形的范围:Y轴(转矩)是1-10Ν.Μ，根据具体的调试台量程范围确定，X轴(数字量)是1-100，数字量16000对应的是满量程，X轴的大小也是由量程决定。步骤4)、曲线拟合处理；依次计算出J1与J2J1与J3……J1与Jn之间连线的斜率KpK2……Klri，先排序，去掉最大值和最小值后，计算斜率的平均值，得到斜率K，最后得到标定曲线； 先排序(冒泡等)，去掉最大值和最小值后取均值的方法，比较实用，因为斜率的点已经经过处理，出现尖峰突变的可能性很小，提高数据的可靠性。步骤5)、完毕。如图1所示，P点为同一时亥Ij,转矩值-数字量对应的点。动态标定时，重复给电动执行机构调试台加载6次，也可以重复更多次，根据具体情况而定。在得到Pl~Ρ6点后，Pl~Ρ6经中值滤波处理，得到所需的均值点J点。中值滤波是基于排序统计理论的一种有效抑制噪声的非线性信号处理技术，电动执行机构调试台在加载过程中，不可避免有噪声，采取中值滤波能有效减小噪声误差。g(x, y)=med{f (χ-k, y-1), k, I e ff}，其中，g (χ, y)，f (χ, y)为原始点区域和处理后的点区域，W为二维模板，为m*n的区域，也可以是圆、圆环、十字形等不同的形状。本专利技术采用中值滤波方法滤掉在二维模板区域外的点，在区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动执行机构调试台转矩动态标定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1）、获取转矩测量数据；将电动执行机构的输出轴连接在调试台的负载加载器上，在时间t1、t2……tn上，分别通过电阻应变式压力传感器和动态扭矩传感器测量所述负载加载器的动态数据，将动态数据采集至CPU中，所述电阻应变式压力传感器的输出信号为模拟量，所述模拟量经信号调理模块转换为数字量，所述动态扭矩传感器的输出信号为脉冲量信号，所述脉冲量信号转换成转矩；所述动态数据包括数字量和转矩；步骤2）、建立直角坐标系、确定坐标点；在步骤1）的基础上，建立以数字量为X轴，转矩为Y轴的直角坐标系；在坐标系中，确定在各时间点上由动态数据确认的坐标点，在时间t1上，分别多次重复标定由数字量X和转矩Y确定的点记为P1、P2……Pn，在时间t2上，分别多次重复标定由数字量X和转矩Y确定的点记为P1、P2……Pn，在时间tn上，分别多次重复标定由数字量X和转矩Y确定的点记为P1、P2……Pn；步骤3）、中值滤波处理；分别对步骤2）中在时间t1、t2……tn上，分别测量得到的坐标点进行中值滤波处理，取平均值分别记值为J1、J2……Jn；步骤4）、曲线拟合处理；依次计算出J1与J2、J1与J3……J1与Jn之间连线的斜率K1、K2……Kn?1，先排序，去掉最大值和最小值后，计算斜率的平均值，得到斜率K，最后得到标定曲线；步骤5）、完毕。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈久松，蔡军，尹卫平，汤占峰，龚九洲，印光耀，张为，朱政，
申请(专利权)人：扬州电力设备修造厂，
类型：发明
国别省市：