本發(fā)明涉及一種獲取液壓舵機(jī)動(dòng)態(tài)特性的試驗(yàn)方法，特別是一種獲取從負(fù)載力矩到反饋電位計(jì)的動(dòng)態(tài)特性的試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)：

液壓舵機(jī)的動(dòng)態(tài)特性是指不同頻率下從負(fù)載力矩到反饋電位計(jì)的傳遞特性。工程中一般通過測試從指令到反饋電位計(jì)的傳遞特性以表征舵系統(tǒng)（包括舵機(jī)和舵面）的動(dòng)態(tài)特性，該方法由于液壓舵機(jī)的死區(qū)和舵速飽和等原因，無法獲得液壓舵機(jī)的諧振頻率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種獲取從負(fù)載力矩到反饋電位計(jì)的動(dòng)態(tài)特性的試驗(yàn)方法，解決以往測試方法無法獲取液壓舵機(jī)的諧振頻率的問題。

一種獲取從負(fù)載力矩到反饋電位計(jì)的動(dòng)態(tài)特性的試驗(yàn)方法的具體步驟為：

第一步 建立獲取液壓舵機(jī)動(dòng)態(tài)特性的測試系統(tǒng)

獲取液壓舵機(jī)動(dòng)態(tài)特性的測試系統(tǒng)，包括：負(fù)載力矩模擬器模塊、液壓舵機(jī)模塊和動(dòng)態(tài)特性確定模塊。所述，

負(fù)載力矩模擬器模塊的功能是：完成設(shè)定頻率和設(shè)定大小的負(fù)載力矩的輸出；

液壓舵機(jī)模塊的功能是：承受負(fù)載力矩，同時(shí)根據(jù)自身反饋電位計(jì)的反饋完成對(duì)舵指令的跟蹤；

動(dòng)態(tài)特性確定模塊的功能是：對(duì)負(fù)載力矩和反饋電位計(jì)進(jìn)行處理后確定液壓舵機(jī)的動(dòng)態(tài)特性。

第二步 負(fù)載力矩模擬器模塊對(duì)液壓舵機(jī)模塊施加力矩

負(fù)載力矩模擬器模塊通過轉(zhuǎn)接工裝與液壓舵機(jī)模塊相連接。負(fù)載力矩模擬器模塊接收力矩指令，力矩指令的大小不能超過液壓舵機(jī)最大負(fù)載力矩，力矩指令的頻率為F ,F為任意值。負(fù)載力矩模擬器通過自身的力矩傳感器反饋完成對(duì)力矩指令的輸出，最后通過轉(zhuǎn)接工裝將力矩傳遞給舵機(jī)模塊。

第三步 液壓舵機(jī)模塊跟蹤舵零指令

液壓舵機(jī)模塊承受來自負(fù)載力矩模擬器模塊施加的力矩，同時(shí)根據(jù)自身的反饋電位計(jì)反饋完成對(duì)零指令的跟蹤。

第四步 動(dòng)態(tài)特性確定模塊計(jì)算力矩到反饋電位計(jì)的動(dòng)態(tài)特性

動(dòng)態(tài)特性確定模塊對(duì)力矩模擬器模塊輸出的力矩和液壓舵機(jī)模塊輸出的反饋電位計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速傅里葉變換，得到施加頻率F時(shí)的幅值和相位，根據(jù)力矩和反饋電位計(jì)幅值和相位計(jì)算力矩到反饋電位計(jì)的動(dòng)態(tài)特性：

其中：為施加頻率F時(shí)力矩到反饋電位計(jì)的幅值，為施加頻率F時(shí)力矩到反饋電位計(jì)的相位，為力矩的施加頻率F時(shí)幅值，為反饋電位計(jì)的施加頻率F時(shí)幅值，為力矩的施加頻率F時(shí)相位，為反饋電位計(jì)的施加頻率F時(shí)相位；

至此，確定了從負(fù)載力矩到反饋電位計(jì)的動(dòng)態(tài)特性的試驗(yàn)。

本發(fā)明能夠有效獲取液壓舵機(jī)動(dòng)態(tài)特性，填補(bǔ)以往測試方法的空白，其突出特點(diǎn)是通過對(duì)施加負(fù)載力矩和反饋電位計(jì)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，進(jìn)而得到液壓舵機(jī)的動(dòng)態(tài)特性，可以有效解決沒有測試方法可以獲取液壓舵機(jī)的諧振頻率的問題，為液壓舵機(jī)模型設(shè)計(jì)與驗(yàn)證提供重要支撐。本發(fā)明還可應(yīng)用于其它具有動(dòng)態(tài)特性測試需求的舵機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。

具體實(shí)施方式

一種獲取從負(fù)載力矩到反饋電位計(jì)的動(dòng)態(tài)特性的試驗(yàn)方法的具體步驟為：

第一步 建立獲取液壓舵機(jī)動(dòng)態(tài)特性的測試系統(tǒng)

獲取液壓舵機(jī)動(dòng)態(tài)特性的測試系統(tǒng)，包括：負(fù)載力矩模擬器模塊、液壓舵機(jī)模塊和動(dòng)態(tài)特性確定模塊。所述，

負(fù)載力矩模擬器模塊的功能是：完成設(shè)定頻率和設(shè)定大小的負(fù)載力矩的輸出；

液壓舵機(jī)模塊的功能是：承受負(fù)載力矩，同時(shí)根據(jù)自身反饋電位計(jì)的反饋完成對(duì)舵指令的跟蹤；

動(dòng)態(tài)特性確定模塊的功能是：對(duì)負(fù)載力矩和反饋電位計(jì)進(jìn)行處理后確定液壓舵機(jī)的動(dòng)態(tài)特性。

第二步 負(fù)載力矩模擬器模塊對(duì)液壓舵機(jī)模塊施加力矩

負(fù)載力矩模擬器模塊通過轉(zhuǎn)接工裝與液壓舵機(jī)模塊相連接。負(fù)載力矩模擬器模塊接收力矩指令，力矩指令的大小不能超過液壓舵機(jī)最大負(fù)載力矩，力矩指令的頻率為F ,F為任意值。負(fù)載力矩模擬器通過自身的力矩傳感器反饋完成對(duì)力矩指令的輸出，最后通過轉(zhuǎn)接工裝將力矩傳遞給舵機(jī)模塊。

第三步 液壓舵機(jī)模塊跟蹤舵零指令

液壓舵機(jī)模塊承受來自負(fù)載力矩模擬器模塊施加的力矩，同時(shí)根據(jù)自身的反饋電位計(jì)反饋完成對(duì)零指令的跟蹤。

第四步：動(dòng)態(tài)特性確定模塊計(jì)算力矩到反饋電位計(jì)的動(dòng)態(tài)特性

動(dòng)態(tài)特性確定模塊對(duì)力矩模擬器模塊輸出的力矩和液壓舵機(jī)模塊輸出的反饋電位計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速傅里葉變換，得到施加頻率F時(shí)的幅值和相位，根據(jù)力矩和反饋電位計(jì)幅值和相位計(jì)算力矩到反饋電位計(jì)的動(dòng)態(tài)特性：

其中：為施加頻率F時(shí)力矩到反饋電位計(jì)的幅值，為施加頻率F時(shí)力矩到反饋電位計(jì)的相位，為力矩的施加頻率F時(shí)幅值，為反饋電位計(jì)的施加頻率F時(shí)幅值，為力矩的施加頻率F時(shí)相位，為反饋電位計(jì)的施加頻率F時(shí)相位；

至此，確定了獲取從負(fù)載力矩到反饋電位計(jì)的動(dòng)態(tài)特性的試驗(yàn)。