一种电动舵机小型半实物智能通用仿真平台及方法
技术领域
[0001] 本
发明涉及一种电动舵机小型半实物智能通用仿真平台及方法。
背景技术
[0002] 电动舵机具有可靠性高、工作时间长、体积小、功率
质量比高、
能源单一、优越的储存性、测试性和维修性等特点，在各型武器系统中广泛应用。其交付总体前的测试充分性及装舱后的调试便利性是各测试设备的重要指标。由于
半实物仿真技术是在计算机仿真回路中接入一些实物进行试验，试验结果更接近于实际情况，具有实时性好等优点，可模拟真实工控、提高产品研制质量，半实物仿真平台已成为电动舵机测试不可或缺的组成部分。
[0003] 目前的电动舵机半实物仿真平台采用的技术方案均是测试计算机+测控组合+测试
电缆的方式，区别仅在于测控组合的组成和集成度。测试计算机和测控组合中的通讯板是整个半实物仿真平台的控制和通信中心，主要用于动静态舵偏
角度控制功能仿真、性能测试等。现有的半实物仿真平台的缺点主要表现在以下几方面：
[0004] (1)未合理利用机箱内的立体空间，测控组合布局不紧凑，集成度低、设计冗余导致测试设备体积大、质量重，不利于开展各类试验及生产调试；
[0005] (2)由于各总体需求不同，电动舵机与综控机的通信协议及
接口差异较大，而目前公司所研制的半实物仿真平台基本都是以配套项目为牵引，属于专用测试设备，不能很好的兼容各种电动舵机的测试需求，通用性不强、成本高；
[0006] (3)面对复杂的测试环境，抗
电磁干扰能
力差、自动化程度低，无法满足各种环境试验下电动舵机的测试需求。
发明内容
[0007] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种电动舵机小型半实物智能通用仿真平台，其有效地减少舵机安装空间，极大地提高测量可靠性。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种电动舵机小型半实物智能通用仿真平台，其特征在于，包括：测控组合与测试计算机，所述测控组合包括：机箱，在所述机箱内设置通讯板、一次线性电源、数字面板表、通信转换器与测试电缆接口，所述一次性电源与数字面板表、通讯板与测试电缆接口进行连接，所述通讯板采用DSP+FPGA通信控
制模块，所述DSP连接双通道CAN
通信接口电路，所述FPGA连接双通道RS422通信接口电路、RS485通信接口电路与双冗余1553B通信接口电路，所述双通道CAN通信接口电路、双通道RS422通信接口电路、RS485通信接口电路与双冗余1553B通信接口电路连接测试电缆接口，所述测控组合通过通信转换器连接所述测试计算机。
[0009] 本发明的另一目的在于提供一种电动舵机小型半实物智能通用仿真方法，其特征在于，包括：在测试计算机内安装测试
软件，在测控组合内安装主控软件与通信软件，进行测试时，打开测试软件，填写舵机编号，点击通信自检，检查测试计算机与测控组合通信的可靠性，测试界面弹出通信正常对话框后，根据实际情况选择相应舵偏指令，进行指令预览，确保指令准确无误后，点击开始测试，对电动舵机进行动静态测试，测试期间，随时停止测试，测试完成后，保存测试数据，打开测试报表查看舵机的超调量、上升时间、负载力矩、速度、控制
精度、带宽技术指标满足情况，进行程序上传或控制参数调整时，点击相应按钮，提示完成后，对舵系统重新上电，其中，
[0010] 所述测控组合包括：机箱，在所述机箱内设置通讯板、一次线性电源、数字面板表、通信转换器与测试电缆接口，所述一次性电源与数字面板表、通讯板与测试电缆接口进行连接，所述通讯板采用DSP+FPGA通信
控制模块，所述DSP连接双通道CAN通信接口电路，所述FPGA连接双通道RS422通信接口电路、RS485通信接口电路与双冗余1553B通信接口电路，所述双通道CAN通信接口电路、双通道RS422通信接口电路、RS485通信接口电路与双冗余1553B通信接口电路连接测试电缆接口，所述测控组合通过通信转换器连接所述测试计算机。
[0011] 与
现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
[0012] 实现简单，包括：测控组合与测试计算机，所述测控组合包括：机箱，在所述机箱内设置通讯板、一次线性电源、数字面板表、通信转换器与测试电缆接口，所述一次性电源与数字面板表、通讯板与测试电缆接口进行连接，所述通讯板采用DSP+FPGA通信控制模块，所述DSP连接双通道CAN通信接口电路，所述FPGA连接双通道RS422通信接口电路、RS485通信接口电路与双冗余1553B通信接口电路，所述双通道CAN通信接口电路、双通道RS422通信接口电路、RS485通信接口电路与双冗余1553B通信接口电路连接测试电缆接口，所述测控组合通过通信转换器连接所述测试计算机。采用模块化设计，各组件的结构、功能独立，便于拆装和维护。测控组合组件安装在一个便携式机箱内，体积小、质量轻，便于搬运和携带，具有软件上传和控制参数在线更新的功能，自动化程度高，操作简单。
附图说明
[0013] 图1是本发明的电动舵机小型半实物智能通用仿真平台的结构示意图；
[0014] 图2是本发明的电动舵机小型半实物智能通用仿真平台的测控组合总体布局图；
[0015] 图3是本发明的机箱界面示意图；
[0016] 图4是本发明的电动舵机小型半实物智能通用仿真方法的软件信息交互示意图。
具体实施方式
[0017] 下面通过具体实施方案对本发明作进一步详细描述，但这些实施实例仅在于举例说明，并不对本发明的范围进行限定。
[0018] 请参照图1至图4，本发明的一种电动舵机小型半实物智能通用仿真平台，包括：测控组合与测试计算机，所述测控组合包括：机箱，在所述机箱内设置通讯板、一次线性电源、数字面板表、通信转换器与测试电缆接口，所述一次性电源与数字面板表、通讯板与测试电缆接口进行连接，所述通讯板采用DSP+FPGA通信控制模块，所述DSP连接双通道CAN通信接口电路，所述FPGA连接双通道RS422通信接口电路、RS485通信接口电路与双冗余1553B通信接口电路，所述双通道CAN通信接口电路、双通道RS422通信接口电路、RS485通信接口电路与双冗余1553B通信接口电路连接测试电缆接口，所述测控组合通过通信转换器连接所述测试计算机。
[0019] 在一个
实施例中，所述测试计算机通过USB总线连接所述通信转换器。
[0020] 在一个实施例中，所述通信转换器为RS422通信转换器。
[0021] 在一个实施例中，所述舵系统包括
控制器，所述控制器连接电动舵机。
[0022] 在一个实施例中，所述机箱上设置数字面板表。测试界面功能齐全、操作简单，可满足电动舵机各种功能、动静态性能测试需求以及程序上传和控制参数在线更新。
[0023] 在一个实施例中，所述一次性电源包括28V电源与5V电源。
[0024] 在一个实施例中，所述测控组合通过测试电缆接口连接舵系统。
[0025] 在一个实施例中，所述机箱的体积为259mm*240mm*147mm。相比传统的同类型设备，体积缩小约35％，重量减轻约50％。
[0026] 本发明的另一目的在于提供一种电动舵机小型半实物智能通用仿真方法，包括：在测试计算机内安装测试软件，在测控组合内安装主控软件与通信软件，进行测试时，打开测试软件，填写舵机编号，点击通信自检，检查测试计算机与测控组合通信的可靠性，测试界面弹出通信正常对话框后，根据实际情况选择相应舵偏指令，进行指令预览，确保指令准确无误后，点击开始测试，对电动舵机进行动静态测试，测试期间，随时停止测试，测试完成后，保存测试数据，打开测试报表查看舵机的超调量、上升时间、负载力矩、速度、控制精度、带宽技术指标满足情况，进行程序上传或控制参数调整时，点击相应按钮，提示完成后，对舵系统重新上电，其中，
[0027] 所述测控组合包括：机箱，在所述机箱内设置通讯板、一次线性电源、数字面板表、通信转换器与测试电缆接口，所述一次性电源与数字面板表、通讯板与测试电缆接口进行连接，所述通讯板采用DSP+FPGA通信控制模块，所述DSP连接双通道CAN通信接口电路，所述FPGA连接双通道RS422通信接口电路、RS485通信接口电路与双冗余1553B通信接口电路，所述双通道CAN通信接口电路、双通道RS422通信接口电路、RS485通信接口电路与双冗余1553B通信接口电路连接测试电缆接口，所述测控组合通过通信转换器连接所述测试计算机。
[0028] 本发明具有轻质、小型化、高集成、智能化、通用性好、抗电磁干扰能力强等优点，方便各类试验及生产调试、维护方便、可靠性高，能基本满足所有电动舵机的测试需求，有利于降低生产成本、缩短研制周期。
[0029] 在一个实施例中，在测试时，包括：控制参数调整、图像操作和显示报表的步骤。
[0030] 优选地，本发明采用非专用的测试计算机，通过友好的
人机交互界面选择测试指令、接收舵机应答数据、绘制曲线并进行
数据处理、显示测试报表。
[0031] 在一个实施例中，通讯板采用DSP+FPGA通用通信控制模块，可满足多通道、多类型
信号、多种通讯控制等并行处理，实现指令离散、转发测试指令到舵系统、转发舵机应答数据到测试计算机的功能，同时可根据系统需求，灵活选用CAN总线、1553B总线以及RS422串口、RS485与舵系统进行信息交互。
[0032] 在一个实施例中，选用
输出电压纹波小、精度高、可靠性高的一次线性电源，将220V电压转化为28V和5V工作电压输出，可同时满足目前公司所有在研产品4个舵正常工作时所需的电压、
电流。
[0033] 在一个实施例中，通过优化布局和电磁干扰抑制措施以及良好的接地，保证测试计算机和通讯板、通讯板和舵系统信息交互的可靠性。
[0034] 在一个实施例中，采用USB—RS422通信转换器实现测试计算机和通讯板的信息交互。
[0035] 在一个实施例中，通过数字面板表实时监测舵系统和通讯板工作电压与电流。
[0036] 在一个实施例中，本发明设计的半实物仿真平台，
空间布局紧凑、集成度高、轻质、小型化，保证了开展各类试验及生产调试的便利性；
[0037] 在一个实施例中，在测控组合通讯板中采用DSP+FPGA通用通信控制模块的设计方式，可满足多通道、多类型信号、多种通讯控制等并行处理，可满足电动舵机与弹上控制系统进行信息交互的各种常用的通讯协议(CAN、RS422、RS485、1553B等)，最大通讯速率可达4Mbps，通用性强、实时性好；
[0038] 在一个实施例中，各种通信接口电路均采用双冗余控制设计方案，抗电磁干扰能力强、可靠性高，能满足各种复杂的测试环境；
[0039] 在一个实施例中，人机交互界面友好，功能齐全，具有程序上传和控制参数在线更新的功能，操作简便，能智能化的实现各种电动舵机的动静态功能、性能测试，测试精度高、自动化程度高。
[0040] 本发明经试验证明能够满足电动舵机半实物智能仿真平台的小型化、智能化、通用性等测试需求。其体积为259mm*240mm*147mm，相比传统的同类型设备，体积缩小约35％，重量减轻约50％；测试界面功能齐全、操作简单，可满足电动舵机各种功能、动静态性能测试需求以及程序上传和控制参数在线更新；可满足公司所有在研电动舵机与弹上控制系统进行信息交互的通讯协议(CAN、RS422、RS485、1553B等)，最大通讯速率可达4Mbps；通过模拟弹上控制系统的功能开展半实物仿真测试，有利于缩短产品研制周期、降低生产成本，保证产品的交付
节点。本仿真平台的研制充分借鉴了类似设备的成熟技术，技术状态清楚，论证充分，具有较好的技术
基础和可移植性，总体结构布置合理，便于操作和维护，体积小、质量轻、智能化、通用性好。
[0041] 本发明实现了以下有益的技术效果：
[0042] 实现简单，包括：测控组合与测试计算机，所述测控组合包括：机箱，在所述机箱内设置通讯板、一次线性电源、数字面板表、通信转换器与测试电缆接口，所述一次性电源与数字面板表、通讯板与测试电缆接口进行连接，所述通讯板采用DSP+FPGA通信控制模块，所述DSP连接双通道CAN通信接口电路，所述FPGA连接双通道RS422通信接口电路、RS485通信接口电路与双冗余1553B通信接口电路，所述双通道CAN通信接口电路、双通道RS422通信接口电路、RS485通信接口电路与双冗余1553B通信接口电路连接测试电缆接口，所述测控组合通过通信转换器连接所述测试计算机。采用模块化设计，各组件的结构、功能独立，便于拆装和维护。测控组合组件安装在一个便携式机箱内，体积小、质量轻，便于搬运和携带，具有软件上传和控制参数在线更新的功能，自动化程度高，操作简单。
[0043] 本发明虽然已选取较好实施例公开如上，但并不用于限定本发明。显然，这里无需也无法对所有实施方式予以穷举。任何本领域研究人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可采用上述公开实施例中的设计方式和内容对本发明的研究方案进行变动和
修改，因此，凡是未脱离本发明方案的内容，依据本发明的研究实质对上述实施例所作的任何简单修改，参数变化及修饰，均属于本发明方案的保护范围。
