本發(fā)明涉及一種小型雙輸入減速機(jī)構(gòu)測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試方法，屬于減速機(jī)構(gòu)測(cè)試系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

小型雙輸入減速機(jī)構(gòu)常用于調(diào)整航天飛行器的運(yùn)動(dòng)，其工作可靠性直接影響飛行器的安全及穩(wěn)定性，因此采用雙輸入電機(jī)驅(qū)動(dòng)代替單輸入的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)當(dāng)某電機(jī)驅(qū)動(dòng)出現(xiàn)故障時(shí)，仍能保持正常工作。雙輸入減速機(jī)構(gòu)在裝機(jī)使用前需要進(jìn)行性能測(cè)試機(jī)工作穩(wěn)定性測(cè)試。

雙電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)的控制方法常采用兩臺(tái)電機(jī)控制器，并輔導(dǎo)適當(dāng)?shù)目刂扑惴?，雙電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)的目的，如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枺篊N201510783763.2，申請(qǐng)日：2015年11月16日，專利名稱為：雙電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制器設(shè)計(jì)方法，該發(fā)明提供一種雙電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的同步控制方案，通過(guò)建立雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，基于該數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了分散式魯棒全閉環(huán)模糊分段同步控制。

減速機(jī)在測(cè)試過(guò)程中需要模擬現(xiàn)實(shí)負(fù)載，目前采用較多的方法是采用磁粉制動(dòng)器與減速機(jī)輸出軸相連，改變磁粉制動(dòng)器的直流電源電流，達(dá)到改變制動(dòng)力矩的目的，如中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枺篊N201220313813.2，申請(qǐng)日：2012年7月2日，專利名稱為：減速機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)，該發(fā)明提供一種減速機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)，輸入轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)試傳感器的一側(cè)端與原動(dòng)機(jī)測(cè)試器相連接，輸入轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)試傳感器的另一側(cè)端設(shè)有被測(cè)減速機(jī)輸入聯(lián)軸器，輸出轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)試傳感器的一側(cè)端與磁粉制動(dòng)測(cè)試器相連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)減速機(jī)的性能測(cè)試。

利用雙電機(jī)及兩臺(tái)電機(jī)控制器再輔以適當(dāng)算法能夠完成雙輸入減速機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制，不足之處在于硬件系統(tǒng)組成和控制算法較為復(fù)雜，調(diào)試工作量大。

磁粉制動(dòng)器常用于減速機(jī)的加載試驗(yàn)系統(tǒng)中，這種加載方式的不足之處在于，在加載過(guò)程中，能量以發(fā)熱的方式消耗，且成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述不足，本發(fā)明提供了一種小型雙輸入減速機(jī)構(gòu)測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過(guò)技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明是一種小型雙輸入減速機(jī)構(gòu)測(cè)試系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)、接口轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)采集器、電機(jī)控制器一、電機(jī)控制器二、電機(jī)一、電機(jī)二、加載電機(jī)、直流電源、雙輸入減速機(jī)（被測(cè)對(duì)象）、升速齒輪箱、轉(zhuǎn)矩傳感器一、轉(zhuǎn)矩傳感器二、轉(zhuǎn)矩傳感器三等。

所述的計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)采集器實(shí)時(shí)采集轉(zhuǎn)矩傳感器一、轉(zhuǎn)矩傳感器二、轉(zhuǎn)矩傳感器三的轉(zhuǎn)矩值，同于雙輸入減速機(jī)的傳動(dòng)效率計(jì)算；所述的計(jì)算機(jī)還通過(guò)接口轉(zhuǎn)換器與電機(jī)控制器一、電機(jī)控制器二實(shí)現(xiàn)通訊功能，并完成對(duì)電機(jī)控制器一、電機(jī)控制器二的運(yùn)行控制；電機(jī)控制器一實(shí)現(xiàn)電機(jī)一和電機(jī)二的轉(zhuǎn)動(dòng)控制；電機(jī)一通過(guò)轉(zhuǎn)矩傳感器一、電機(jī)二通過(guò)轉(zhuǎn)矩傳感器二分別連接到雙輸入減速機(jī)的兩個(gè)輸入軸；雙輸入減速機(jī)的輸出軸通過(guò)轉(zhuǎn)矩傳感器三與升速齒輪箱的輸入軸相連，帶動(dòng)升速齒輪箱轉(zhuǎn)動(dòng)；升速齒輪箱的輸出與加載電機(jī)軸相連，帶動(dòng)加載電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述的接口轉(zhuǎn)換器是兩種接口之間的轉(zhuǎn)換裝置；所述的數(shù)據(jù)采集器是計(jì)算機(jī)用于采集轉(zhuǎn)矩傳感器一、轉(zhuǎn)矩傳感器二、轉(zhuǎn)矩傳感器三的轉(zhuǎn)矩值。

所述的升速齒輪箱的升速比與雙輸入減速機(jī)升速比相等。

所述的電機(jī)控制器一和電機(jī)控制二為兩個(gè)相同的直流電機(jī)控制器，電機(jī)控制器一和電機(jī)控制二的額定電壓與直流電源電壓相同；所述的電機(jī)一、電機(jī)二為兩個(gè)相同的直流電機(jī)，電機(jī)一、電機(jī)二的額定電壓為直流電源電壓的1/2；所述的電機(jī)一、電機(jī)二具備測(cè)速機(jī)；測(cè)速機(jī)在額定速度時(shí)的輸出電壓與電機(jī)控制器一的測(cè)速反饋額定輸入范圍相匹配；

所述的加載電機(jī)為直流電機(jī)，加載電機(jī)的額定電壓為直流電源電壓；所述加載電機(jī)帶有測(cè)速機(jī)，測(cè)速機(jī)在額定速度時(shí)的輸出電壓與電機(jī)控制器二的測(cè)速反饋額定輸入范圍相匹配；

所述的直流電源、電機(jī)控制器一、電機(jī)控制器二、電機(jī)一、電機(jī)二的連接關(guān)系為：直流電源的(+)端、電機(jī)控制器一電源輸入(+)端、電機(jī)控制器二電源輸入(+)端連接在一起；直流電源的(-)端、電機(jī)控制器一電源輸入(-)端、電機(jī)控制器二電源輸入(-)端連接在一起；電機(jī)控制器一的電機(jī)控制輸出端子M1與電機(jī)一繞組(+)端相連；電機(jī)一繞組(-)端與電機(jī)二繞組(+)端相連；電機(jī)二繞組(-)端與電機(jī)控制器一的電機(jī)控制輸出端子M2相連；為方便調(diào)整測(cè)速機(jī)反饋電壓，特別在電機(jī)控制器一的測(cè)速反饋端子與測(cè)速機(jī)之間設(shè)置兩個(gè)電阻（R1、R2）,具體連接關(guān)系為：電機(jī)控制器一的測(cè)速反饋端子S1、電阻R1的一端、電阻R2的一端連接在一起；電阻R1的另一端與電機(jī)一測(cè)速機(jī)的(+)端相連；電機(jī)一測(cè)速機(jī)的(-)端與電機(jī)二測(cè)速機(jī)(+)端相連；電機(jī)二測(cè)速機(jī)(-)端、電阻R2的另一端、電機(jī)控制器一的測(cè)速反饋端子S2連接在一起，依據(jù)測(cè)速反饋電壓和電機(jī)控制器一的測(cè)速反饋輸入范圍，適當(dāng)調(diào)整電阻R1、R2值，使測(cè)速反饋電壓和電機(jī)控制器一的測(cè)速反饋輸入相匹配；電機(jī)控制器二的電機(jī)控制輸出端子M1與加載電機(jī)繞組(+)端相連；電機(jī)控制器二的電機(jī)控制輸出端子M2與加載電機(jī)繞組(-)端相連；電機(jī)控制器二的測(cè)速反饋端子S1與加載電機(jī)測(cè)速機(jī)的(+)端相連；電機(jī)控制器二的測(cè)速反饋端子S2、加載電機(jī)測(cè)速機(jī)的(-)端相連。

一種小型雙輸入減速機(jī)構(gòu)測(cè)試系統(tǒng)，工作原理為：設(shè)置了轉(zhuǎn)矩傳感器一、轉(zhuǎn)矩傳感器二、轉(zhuǎn)矩傳感器三，分別用于測(cè)量雙輸入加減速輸入轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)矩，可精確測(cè)量雙輸入加減速的傳動(dòng)效率；將電機(jī)控制器一和電機(jī)控制器二的電源線并聯(lián)，電機(jī)控制器一控制電機(jī)一、電機(jī)二控制雙輸入減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)控制器二控制加載電機(jī)加載，此時(shí)加載電機(jī)工作狀態(tài)為發(fā)電機(jī)狀態(tài)，并由電機(jī)控制器二控制加載轉(zhuǎn)矩的大小，同時(shí)電機(jī)二的發(fā)電通過(guò)電機(jī)控制器二回饋到直流電源輸出側(cè)，可供電機(jī)控制器一使用，依據(jù)能量守恒定律，直流電源僅需提供雙輸入減速機(jī)傳動(dòng)損耗的功率，因而測(cè)試系統(tǒng)具備節(jié)能功能；電機(jī)一繞組、電機(jī)二繞組串聯(lián)等效為一臺(tái)電機(jī)，電機(jī)一測(cè)速機(jī)、電機(jī)二測(cè)速機(jī)串聯(lián)等效為一個(gè)測(cè)速機(jī)，這種方法兩個(gè)電機(jī)繞組中的電流大小相等，因而輸出轉(zhuǎn)矩相等，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)的目的，簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)矩均衡控制方法，同時(shí)節(jié)省一臺(tái)電機(jī)控制器。

本發(fā)明是一種小型雙輸入減速機(jī)構(gòu)測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試方法，所完成的測(cè)試項(xiàng)目包括：

1)傳動(dòng)效率；

2)啟動(dòng)性能測(cè)試。

電機(jī)控制器一的內(nèi)部控制功能包括初始設(shè)定、設(shè)定值、速度校正、速度反饋、選擇開關(guān)、電流限制、電流反饋和電流校正等；初始設(shè)定、設(shè)定值的數(shù)據(jù)來(lái)源是計(jì)算機(jī)通過(guò)接口轉(zhuǎn)換器傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)；，所述的初始設(shè)定為依據(jù)不同的測(cè)試需求對(duì)選擇開關(guān)和電流限制進(jìn)行設(shè)定；，所述的速度校正和電流校正均采用比例積分控制方法，完成電機(jī)控制過(guò)程中的電機(jī)速度和電流的控制。

所述傳動(dòng)效率測(cè)試的測(cè)試步驟為：

1) 初始設(shè)定電機(jī)控制器一為速度控制模式，即電機(jī)控制器一的選擇開關(guān)選

擇位置2；電機(jī)控制器二設(shè)定為轉(zhuǎn)矩工作模式，即電機(jī)控制器二選擇開關(guān)選擇位置1；

2) 使能電機(jī)控制器一，設(shè)定值為電機(jī)一額定速度的5%；

3) 等待實(shí)際速度到達(dá)設(shè)定值后，使能電機(jī)控制器二；

4) 按雙輸入減速機(jī)需要的加載曲線由計(jì)算機(jī)設(shè)定電機(jī)控制器二轉(zhuǎn)矩設(shè)定值；

5) 穩(wěn)定運(yùn)行后，計(jì)算機(jī)讀取轉(zhuǎn)矩傳感器一、轉(zhuǎn)矩傳感器二、轉(zhuǎn)矩傳感器三的

值并記錄；

6) 按電機(jī)一額定速度的5%（也可以根據(jù)需要確定增加的速度大?。┧俣仍黾与姍C(jī)控制器一的速度設(shè)定值；

7) 轉(zhuǎn)到步驟5），直到電機(jī)控制器一的速度設(shè)定值到達(dá)100%，測(cè)試結(jié)束。

所述啟動(dòng)性能測(cè)試工作原理為：電機(jī)一、電機(jī)二在驅(qū)動(dòng)雙輸入減速機(jī)啟動(dòng)之前，加載電機(jī)預(yù)先加載轉(zhuǎn)矩，模擬實(shí)際負(fù)載狀況，測(cè)試傳動(dòng)系統(tǒng)在加載轉(zhuǎn)矩下由停止到額定速度所需要的啟動(dòng)時(shí)間。

所述啟動(dòng)性能測(cè)試的加載方法為：如果將電機(jī)驅(qū)動(dòng)器二設(shè)定為轉(zhuǎn)矩模式，且預(yù)先加載轉(zhuǎn)矩，則由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)一、電機(jī)二還未啟動(dòng)，可能導(dǎo)致加載電機(jī)帶動(dòng)雙輸入減速機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)而無(wú)法測(cè)試，本發(fā)明提供一種加載方法原理如下：將電機(jī)控制器二設(shè)置為速度模式，電流限制設(shè)定為期望的加載轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的電流大小，速度設(shè)定值為0，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器二使能后，此時(shí)由于速度設(shè)定值0，加載電機(jī)并不轉(zhuǎn)動(dòng)，且加載轉(zhuǎn)矩也幾乎為0，待電機(jī)控制器一控制電機(jī)一、電機(jī)二測(cè)試啟動(dòng)時(shí)，電機(jī)一、電機(jī)二帶動(dòng)雙輸入減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，雙輸入減速機(jī)帶動(dòng)加載電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，在加載電機(jī)剛開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)控制器二的速度設(shè)定值與速度反饋存在差值，電機(jī)控制器二速度校正的比例積分控制輸出迅速增加而達(dá)到飽和狀態(tài)，速度控制器二的速度控制相當(dāng)于開環(huán)控制，實(shí)際控制模式為電流控制，此時(shí)加載電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)矩即為電流限制對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩值，由于電流控制速度很快（通常電機(jī)控制器一般在13毫秒響應(yīng)時(shí)間），因此隨著電機(jī)一、電機(jī)二轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)快速加載，模擬實(shí)際工況。

所述啟動(dòng)性能測(cè)試，啟動(dòng)性能測(cè)試步驟為：

1)電機(jī)控制器一初始設(shè)定：

a)速度控制模式，即電機(jī)控制器一的選擇開關(guān)選擇位置二；

b)電流限制為雙輸入減速機(jī)測(cè)試需要的電流值也就是（即相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩值）；

2)電機(jī)控制器二初始設(shè)定：

a)速度控制模式，即電機(jī)控制器二的選擇開關(guān)選擇位置2；

b)電流限制為雙輸入減速機(jī)加載需要的電流值也就是（即相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩值）；

3) 電機(jī)控制器二的速度設(shè)定值設(shè)置為0；

4) 使能電機(jī)控制器二；

5) 電機(jī)控制器一速度設(shè)定值設(shè)定為雙輸入減速機(jī)測(cè)試需要的最高速度；

6) 使能電機(jī)控制器一，同時(shí)計(jì)算機(jī)開始計(jì)時(shí)；

7) 計(jì)算機(jī)通過(guò)接口轉(zhuǎn)換器連續(xù)讀取電機(jī)控制一的實(shí)際速度是否到達(dá)設(shè)定值，

當(dāng)達(dá)到設(shè)定時(shí)，停止計(jì)時(shí)，所記時(shí)間為啟動(dòng)時(shí)間，測(cè)試結(jié)束。

所述傳動(dòng)效率測(cè)試方法是：計(jì)算機(jī)通過(guò)接口轉(zhuǎn)換器設(shè)置電機(jī)控制器一的速度，待雙輸入減速機(jī)到達(dá)設(shè)定速度后，計(jì)算機(jī)通過(guò)接口轉(zhuǎn)換器設(shè)置電機(jī)控制器二的加載轉(zhuǎn)矩，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行后計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)采集器讀取轉(zhuǎn)矩傳感器一、轉(zhuǎn)矩傳感器二、轉(zhuǎn)矩傳感器三的實(shí)際值，計(jì)算當(dāng)前速度下的雙輸入減速機(jī)的傳動(dòng)效率。

所述的啟動(dòng)性能測(cè)試用于在預(yù)先加載的情況，測(cè)試整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的啟動(dòng)性能。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：

（1）、本發(fā)明的系統(tǒng)設(shè)置了轉(zhuǎn)矩傳感器一、轉(zhuǎn)矩傳感器二、轉(zhuǎn)矩傳感器三，分別用于測(cè)量雙輸入加減速輸入轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)矩，可精確測(cè)量雙輸入加減速的傳動(dòng)效率。

（2）、本發(fā)明的系統(tǒng)通過(guò)對(duì)串聯(lián)兩臺(tái)相同的直流電機(jī)，實(shí)現(xiàn)雙輸入減速機(jī)兩臺(tái)電機(jī)均衡驅(qū)動(dòng)，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，節(jié)約硬件成本。

（3）、本發(fā)明的系統(tǒng)通過(guò)將兩臺(tái)相同的電機(jī)控制器電源直接相連，實(shí)現(xiàn)加載能量的再利用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

（4）、本發(fā)明的系統(tǒng)的電機(jī)加載方法利用比例積分控制器的飽和特性，模擬實(shí)際系統(tǒng)負(fù)載特性，簡(jiǎn)化了加載方法。

（5）、本發(fā)明的系統(tǒng)所涉及的部件均為市場(chǎng)通用產(chǎn)品，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的快速搭建。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種小型雙輸入減速機(jī)構(gòu)測(cè)試系統(tǒng)組成示意圖。

圖2是本發(fā)明直流電源、電機(jī)控制器一、電機(jī)控制器二等連接關(guān)系圖。

圖3是本發(fā)明電機(jī)控制器一的內(nèi)部控制功能框圖。

具體實(shí)施方式

為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍構(gòu)成限定。

如附圖1一種小型雙輸入減速機(jī)構(gòu)測(cè)試系統(tǒng)組成示意圖所示，本發(fā)明是一種小型雙輸入減速機(jī)構(gòu)測(cè)試系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)、接口轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)采集器、電機(jī)控制器一、電機(jī)控制器二、電機(jī)一、電機(jī)二、加載電機(jī)、直流電源、雙輸入減速機(jī)（被測(cè)對(duì)象）、升速齒輪箱、轉(zhuǎn)矩傳感器一、轉(zhuǎn)矩傳感器二、轉(zhuǎn)矩傳感器三等。

所述的計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)采集器實(shí)時(shí)采集轉(zhuǎn)矩傳感器一、轉(zhuǎn)矩傳感器二、轉(zhuǎn)矩傳感器三的轉(zhuǎn)矩值，用于雙輸入減速機(jī)的傳動(dòng)效率計(jì)算；所述的計(jì)算機(jī)還通過(guò)接口轉(zhuǎn)換器與電機(jī)控制器一、電機(jī)控制器二實(shí)現(xiàn)通訊功能，并完成對(duì)電機(jī)控制器一、電機(jī)控制器二的運(yùn)行控制；電機(jī)控制器一實(shí)現(xiàn)電機(jī)一和電機(jī)二的轉(zhuǎn)動(dòng)控制；電機(jī)一通過(guò)轉(zhuǎn)矩傳感器一、電機(jī)二通過(guò)轉(zhuǎn)矩傳感器二分別連接到雙輸入減速機(jī)的兩個(gè)輸入軸；雙輸入減速機(jī)的輸出軸通過(guò)轉(zhuǎn)矩傳感器三與升速齒輪箱的輸入軸相連，帶動(dòng)升速齒輪箱轉(zhuǎn)動(dòng)；升速齒輪箱的輸出軸與加載電機(jī)軸相連，帶動(dòng)加載電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述的接口轉(zhuǎn)換器是兩種接口之間的轉(zhuǎn)換裝置，本應(yīng)用實(shí)例中選擇以太網(wǎng)轉(zhuǎn)CAN總線（控制器局域網(wǎng)絡(luò), 簡(jiǎn)稱CAN總線)，計(jì)算機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)與接口轉(zhuǎn)換器相連，接口轉(zhuǎn)換器通過(guò)CAN總線與電機(jī)控制器一和電機(jī)控制器二相連；所述的數(shù)據(jù)采集器是計(jì)算機(jī)用于采集轉(zhuǎn)矩傳感器一、轉(zhuǎn)矩傳感器二、轉(zhuǎn)矩傳感器三的轉(zhuǎn)矩值，數(shù)據(jù)采集器采用通用串行總線（USB）與計(jì)算機(jī)相連。

所述的升速齒輪箱的升速比與雙輸入減速機(jī)升速比相等。

所述的電機(jī)控制器一和電機(jī)控制器二為兩個(gè)相同的直流電機(jī)控制器，電機(jī)控制器一和電機(jī)控制二的額定電壓與直流電源電壓相同，本應(yīng)用實(shí)例中，電壓為48伏，電機(jī)控制器一和電機(jī)控制器二具有四象限運(yùn)行功能（即具備正反轉(zhuǎn)控制和正反制動(dòng)功能，通常電機(jī)控制器均具備此功能），所述的電機(jī)控制器一和電機(jī)控制器二具備CANopen通訊協(xié)議。

所述的電機(jī)一、電機(jī)二為兩個(gè)相同的直流電機(jī)，電機(jī)一、電機(jī)二選擇需滿足如下要求：

1)額定電壓為直流電源電壓的1/2，本實(shí)例中為24伏；

2)電機(jī)一、電機(jī)二的功率和與電機(jī)控制器一相匹配；

3) 電機(jī)一、電機(jī)二配有測(cè)速機(jī)作為速度反饋元件，且滿足測(cè)速機(jī)在額定轉(zhuǎn)

速時(shí)的輸出電壓與電機(jī)控制器一的測(cè)速反饋額定輸入相匹配；

所述的加載電機(jī)為直流電機(jī)，加載電機(jī)的額定電壓為直流電源電壓，本實(shí)例中為48伏；所述加載電機(jī)帶有測(cè)速機(jī)，測(cè)速機(jī)在額定速度時(shí)的輸出電壓與電機(jī)控制器二的測(cè)速反饋額定輸入范圍相匹配；

如圖2直流電源、電機(jī)控制器一、電機(jī)控制器二等連接關(guān)系圖，所述的直流電源、電機(jī)控制器一、電機(jī)控制器二、電機(jī)一、電機(jī)二的連接關(guān)系為：直流電源的(+)端、電機(jī)控制器一電源輸入(+)端、電機(jī)控制器二電源輸入(+)端連接在一起；直流電源的(-)端、電機(jī)控制器一電源輸入(-)端、電機(jī)控制器二電源輸入(-)端連接在一起；電機(jī)控制器一的電機(jī)控制輸出端子M1與電機(jī)一繞組(+)端相連；電機(jī)一繞組(-)端與電機(jī)二繞組(+)端相連；電機(jī)二繞組(-)端與電機(jī)控制器一的電機(jī)控制輸出端子M2相連；為方便調(diào)整測(cè)速機(jī)反饋電壓，特別在電機(jī)控制器一的測(cè)速反饋端子與測(cè)速機(jī)之間設(shè)置兩個(gè)電阻（R1、R2）,具體連接關(guān)系為：電機(jī)控制器一的測(cè)速反饋端子S1、電阻R1的一端、電阻R2的一端連接在一起；電阻R1的另一端與電機(jī)一測(cè)速機(jī)的(+)端相連；電機(jī)一測(cè)速機(jī)的(-)端與電機(jī)二測(cè)速機(jī)(+)端相連；電機(jī)二測(cè)速機(jī)(-)端、電阻R2的另一端、電機(jī)控制器一的測(cè)速反饋端子S2連接在一起，依據(jù)測(cè)速反饋電壓和電機(jī)控制器一的測(cè)速反饋輸入范圍，適當(dāng)選擇電阻R1、R2的阻值，使測(cè)速反饋電壓和電機(jī)控制器一的測(cè)速反饋輸入相匹配；電機(jī)控制器二的電機(jī)控制輸出端子M1與加載電機(jī)繞組(+)端相連；電機(jī)控制器二的電機(jī)控制輸出端子M2與加載電機(jī)繞組(-)端相連；電機(jī)控制器二的測(cè)速反饋端子S1與加載電機(jī)測(cè)速機(jī)的(+)端相連；電機(jī)控制器二的測(cè)速反饋端子S2、加載電機(jī)測(cè)速機(jī)的(-)端相連。

本發(fā)明的一種小型雙輸入減速機(jī)構(gòu)測(cè)試系統(tǒng)，工作原理為：設(shè)置了轉(zhuǎn)矩傳感器一、轉(zhuǎn)矩傳感器二、轉(zhuǎn)矩傳感器三，分別用于測(cè)量雙輸入加減速輸入轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)矩，可精確測(cè)量雙輸入加減速的傳動(dòng)效率；將電機(jī)控制器一和電機(jī)控制器二的電源線并聯(lián)，電機(jī)控制器一控制電機(jī)一、電機(jī)二控制雙輸入減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)控制器二控制加載電機(jī)加載，此時(shí)加載電機(jī)的工作狀態(tài)為發(fā)電機(jī)狀態(tài)，并由電機(jī)控制器二控制加載轉(zhuǎn)矩的大小，同時(shí)電機(jī)二的發(fā)電通過(guò)電機(jī)控制器二回饋到直流電源輸出側(cè)，可供電機(jī)控制器一使用，依據(jù)能量守恒定律，直流電源僅需提供雙輸入減速機(jī)傳動(dòng)損耗的功率，因而測(cè)試系統(tǒng)具備節(jié)能功能；電機(jī)一繞組、電機(jī)二繞組串聯(lián)等效為一臺(tái)電機(jī)，電機(jī)一測(cè)速機(jī)、電機(jī)二測(cè)速機(jī)串聯(lián)等效為一個(gè)測(cè)速機(jī)，作為電機(jī)控制器一的速度反饋，這種方法兩個(gè)電機(jī)繞組中的電流大小相等，因而輸出轉(zhuǎn)矩相等，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電機(jī)共同控制的目的，簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)矩均衡控制方法，同時(shí)節(jié)省一臺(tái)電機(jī)控制器。

本發(fā)明是一種小型雙輸入減速機(jī)構(gòu)測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試方法，所要完成的測(cè)試項(xiàng)目包括：

1)傳動(dòng)效率；

2)啟動(dòng)性能測(cè)試。

如圖3電機(jī)控制器一的內(nèi)部控制功能框圖所示，電機(jī)控制器二的內(nèi)部控制功能框圖與電機(jī)控制一完全相同；包括初始設(shè)定、設(shè)定值、速度校正、速度反饋、選擇開關(guān)、電流限制、電流反饋和電流校正等；初始設(shè)定、設(shè)定值的數(shù)據(jù)來(lái)源是計(jì)算機(jī)通過(guò)接口轉(zhuǎn)換器傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)；所述的初始設(shè)定為依據(jù)不同的測(cè)試需求對(duì)選擇開關(guān)和電流限制也就是電機(jī)控制中，電流對(duì)應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行設(shè)定；所述的速度校正和電流校正均采用比例積分控制方法，完成電機(jī)控制過(guò)程中的電機(jī)速度和電流的控制。

所述的傳動(dòng)效率測(cè)試方法為：

1) 初始設(shè)定電機(jī)控制器一為速度控制模式，即電機(jī)控制器一的選擇開關(guān)選

擇位置二；電機(jī)控制器二設(shè)定為轉(zhuǎn)矩工作模式，即電機(jī)控制器二選擇開關(guān)選擇位置1；

2) 使能電機(jī)控制器一，設(shè)定值為電機(jī)一額定速度的5%；

3) 等待實(shí)際速度到達(dá)設(shè)定值后，使能電機(jī)控制器二；

4) 按雙輸入減速機(jī)需要的加載曲線由計(jì)算機(jī)設(shè)定電機(jī)控制器二轉(zhuǎn)矩設(shè)定值；

5) 穩(wěn)定運(yùn)行后，計(jì)算機(jī)讀取轉(zhuǎn)矩傳感器一、轉(zhuǎn)矩傳感器二、轉(zhuǎn)矩傳感器三的

值并記錄；

6) 按電機(jī)一額定速度的5%（也可以根據(jù)需要確定增加的速度大?。┧俣仍黾与姍C(jī)控制器一的速度設(shè)定值；

7) 轉(zhuǎn)到步驟5），直到電機(jī)控制器一的速度設(shè)定值到達(dá)100%，測(cè)試結(jié)束。

所述的啟動(dòng)性能測(cè)試工作原理為：電機(jī)一、電機(jī)二在驅(qū)動(dòng)雙輸入減速機(jī)啟動(dòng)

之前，加載電機(jī)預(yù)先加載轉(zhuǎn)矩，模擬實(shí)際負(fù)載狀況，測(cè)試傳動(dòng)系統(tǒng)在加載轉(zhuǎn)矩下由停止到額定速度所需要的啟動(dòng)時(shí)間。

所述的啟動(dòng)性能測(cè)試的加載方法為：如果將電機(jī)驅(qū)動(dòng)器二設(shè)定為轉(zhuǎn)矩模式，且預(yù)先加載轉(zhuǎn)矩，則由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)一、電機(jī)二還未啟動(dòng)，可能導(dǎo)致加載電機(jī)帶動(dòng)雙輸入減速機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)而無(wú)法測(cè)試，本發(fā)明提供一種加載方法原理如下：將電機(jī)控制器二設(shè)置為速度模式，電流限制設(shè)定為期望的加載轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的電流大小，速度設(shè)定值為0，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器二使能后，此時(shí)由于速度設(shè)定值0，加載電機(jī)并不轉(zhuǎn)動(dòng)，且加載轉(zhuǎn)矩也幾乎為0，待電機(jī)控制器一控制電機(jī)一、電機(jī)二測(cè)試啟動(dòng)時(shí)，電機(jī)一、電機(jī)二帶動(dòng)雙輸入減速機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，雙輸入減速機(jī)帶動(dòng)加載電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，在加載電機(jī)剛開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)控制器二的速度設(shè)定值與速度反饋存在差值，電機(jī)控制器二速度校正的比例積分控制輸出迅速增加而達(dá)到飽和狀態(tài)，速度控制器二的速度控制相當(dāng)于開環(huán)控制，實(shí)際控制模式為電流控制，此時(shí)加載電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)矩即為電流限制對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩值，由于電流控制速度很快（通常電機(jī)控制器一般在13毫秒響應(yīng)時(shí)間），因此隨著電機(jī)一、電機(jī)二轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)快速加載，模擬實(shí)際工況。

所述的啟動(dòng)性能測(cè)試步驟為：

1) 電機(jī)控制器一初始設(shè)定：

a) 速度控制模式，即電機(jī)控制器一的選擇開關(guān)選擇位置2；

b) 電流限制為雙輸入減速機(jī)測(cè)試需要的電流值（即相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩值）

2) 電機(jī)控制器二初始設(shè)定：

a) 速度控制模式，即電機(jī)控制器二的選擇開關(guān)選擇位置2；

b) 電流限制為雙輸入減速機(jī)加載需要的電流值（即相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩值）；

3) 電機(jī)控制器二的速度設(shè)定值設(shè)置為0；

4) 使能電機(jī)控制器二；

5) 電機(jī)控制器一速度設(shè)定值設(shè)定為雙輸入減速機(jī)測(cè)試需要的最高速度；

6) 使能電機(jī)控制器一，同時(shí)計(jì)算機(jī)開始計(jì)時(shí)；

7) 計(jì)算機(jī)通過(guò)接口轉(zhuǎn)換器連續(xù)讀取電機(jī)控制一的實(shí)際速度是否到達(dá)設(shè)定值，

當(dāng)達(dá)到設(shè)定時(shí)，停止計(jì)時(shí)，所記時(shí)間為啟動(dòng)時(shí)間，測(cè)試結(jié)束。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。