一種電動舵機振蕩故障診斷的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動舵機振蕩故障診斷方法及系統(tǒng)，通過首先對計數(shù)器在偏差信號由負(fù)變?yōu)檎龝r采集的兩次計數(shù)值得到偏差量，來判斷偏差量是否在預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)，并通過判斷峰峰值是否大于預(yù)設(shè)峰峰值，通過上述兩個判斷來實現(xiàn)對偏差信號是否為周期信號的判斷，進(jìn)一步的通過對兩次控制信號之間的偏差量是否小于預(yù)設(shè)控制偏差量來實現(xiàn)對控制信號是否為緩變信號的判定，本發(fā)明通過當(dāng)偏差信號為周期信號，同時控制信號為緩變信號時，得到電動舵機發(fā)生振蕩故障的診斷結(jié)果，從而實現(xiàn)了自動診斷電動舵機是否發(fā)生振蕩故障的功能，避免了人員進(jìn)行檢測帶來的系統(tǒng)響應(yīng)能力降低的問題。
【專利說明】一種電動舵機振蕩故障診斷的方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動舵機領(lǐng)域，尤其涉及一種電動舵機振蕩故障診斷的方法及系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]電動舵機是電動舵系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，廣泛應(yīng)用于飛行器的舵面控制，電動舵機由電機、減速器機構(gòu)、位置反饋電位器等組成。
[0003]目前，在電動舵系統(tǒng)運行過程中，在電動舵機出現(xiàn)故障時，維修人員需要根據(jù)電動舵機出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析處理，并進(jìn)行手動維修，這樣，檢測與手動維修勢必會占用較長的時間，使得系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力降低。
[0004]然而，隨著武器系統(tǒng)的發(fā)展，電動舵系統(tǒng)具備內(nèi)建測試(Build-1n Test，BIT)功能，已成為了發(fā)展的趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供一種電動舵機振蕩故障診斷的方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中由維修人員進(jìn)行檢測并維修電動舵機出現(xiàn)的故障，降低了系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力的問題，其具體方案如下:
[0006]一種電動舵機振蕩故障診斷的方法，包括:
[0007]對偏差信號的周期信號進(jìn)行監(jiān)測；
[0008]偏差信號由負(fù)變?yōu)檎龝r，生成觸發(fā)信號，控制計數(shù)器開始計數(shù)，得到第一計數(shù)值，同時，采集上位機發(fā)送的舵機控制信號為第一控制信號；
[0009]在所述計數(shù)器計數(shù)過程中，采集偏差信號的峰峰值作為第一峰峰值；
[0010]偏差信號再次由負(fù)變?yōu)檎龝r，生成觸發(fā)信號，控制計數(shù)器開始計數(shù)，得到第二計數(shù)值，同時，采集上位機發(fā)送的舵機控制信號作為第二控制信號；
[0011]獲取第一計數(shù)值與第二計數(shù)值之間的偏差量以及第一控制信號與第二控制信號之間的控制偏差量；
[0012]當(dāng)滿足預(yù)設(shè)條件時，所述電動舵機發(fā)生振蕩故障；其中，所述預(yù)設(shè)條件為:
[0013]所述偏差量在預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)，且所述第一峰峰值大于預(yù)設(shè)峰峰值，且所述控制偏差量小于預(yù)設(shè)控制偏差量。
[0014]進(jìn)一步的，還包括:
[0015]在所述計數(shù)器計數(shù)過程中，采集偏差信號的最大值與最小值；
[0016]依據(jù)偏差信號的振蕩頻率、最大值、最小值與峰峰值，對電動舵機的振蕩故障危害等級進(jìn)行分級。
[0017]進(jìn)一步的，還包括:
[0018]在所述計數(shù)器計數(shù)過程中，采集偏差信號的峰峰值為第二峰峰值；
[0019]當(dāng)滿足預(yù)設(shè)條件時，所述電動舵機發(fā)生振蕩故障；其中，所述預(yù)設(shè)條件為:
[0020]所述偏差量在預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)，且所述第一峰峰值與第二峰峰值連續(xù)大于預(yù)設(shè)峰峰值，且所述控制偏差量小于預(yù)設(shè)控制偏差量。
[0021]進(jìn)一步的，所述偏差量在預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)，具體包括:
[0022]所述偏差量連續(xù)4次穩(wěn)定在預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)。
[0023]進(jìn)一步的，所述預(yù)設(shè)峰峰值具體為:0.5度。
[0024]一種電動舵機振蕩故障診斷的系統(tǒng)，包括:
[0025]監(jiān)測模塊，與所述監(jiān)測模塊相連的過零點監(jiān)測模塊，與所述過零點監(jiān)測模塊相連的計數(shù)器，與所述監(jiān)測模塊相連的監(jiān)測控制模塊，與所述計數(shù)器相連的峰峰值采集模塊，與所述計數(shù)器相連的控制器，
[0026]所述監(jiān)測模塊用于對偏差信號的周期信號進(jìn)行監(jiān)測；所述過零點監(jiān)測模塊監(jiān)測到偏差信號由負(fù)變?yōu)檎龝r，生成觸發(fā)信號，并發(fā)送信號至所述計數(shù)器；
[0027]所述計數(shù)器開始計時，得到第一計數(shù)值，并在所述過零點監(jiān)測模塊檢測到偏差信號再次由負(fù)變?yōu)檎龝r，生成觸發(fā)信號，并發(fā)送信號至計數(shù)器，計數(shù)器得到第二計數(shù)值；同時，所述監(jiān)測控制模塊采集上位機發(fā)送的舵機控制信號，所述舵機控制信號為第一控制信號，并在偏差信號再次由負(fù)變?yōu)檎龝r，發(fā)送第二控制信號；
[0028]所述峰峰值采集模塊在所述計數(shù)器計數(shù)過程中，采集偏差信號的峰峰值，所述峰峰值為第一峰峰值；
[0029]所述控制器獲取第一計數(shù)值與第二計數(shù)值之間的偏差量，并獲取第一控制信號與第二控制信號之間的控制偏差量；所述控制器判斷滿足預(yù)設(shè)條件時，輸出電動舵機發(fā)生振蕩故障的診斷信號，其中，所述預(yù)設(shè)條件為:
[0030]所述偏差量在預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)，且第一峰峰值大于預(yù)設(shè)峰峰值，且所述控制偏差量小于預(yù)設(shè)控制偏差量。
[0031]進(jìn)一步的，還包括:與所述計數(shù)器及控制器分別相連的最大值采集模塊，與所述計數(shù)器及控制器分別相連的最小值采集模塊，
[0032]所述最大值采集模塊與所述最小值采集模塊在所述計數(shù)器計數(shù)過程中，分別采集偏差信號的最大值與最小值，并將所述最大值與最小值發(fā)送至控制器，所述控制器依據(jù)所述偏差信號的振蕩頻率、最大值、最小值與峰峰值，對電動舵機的振蕩故障危害等級進(jìn)行分級。
[0033]進(jìn)一步的，所述控制器包括:
[0034]與所述計數(shù)器相連的偏差量判斷模塊，與所述峰峰值采集模塊相連的峰峰值判斷模塊，與所述計數(shù)器相連的控制判斷模塊，與所述偏差量判斷模塊、峰峰值判斷模塊、控制判斷模塊分別相連的輸出模塊，
[0035]所述偏差量判斷模塊獲取第一計數(shù)值與第二計數(shù)值之間的偏差量，并判斷所述偏差量是否在預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)；
[0036]所述峰峰值判斷模塊用于判斷第一峰峰值是否大于預(yù)設(shè)峰峰值；
[0037]所述控制判斷模塊獲取第一控制信號與第二控制信號之間的控制偏差量，并判斷所述控制偏差量是否小于預(yù)設(shè)控制偏差量；
[0038]所述輸出模塊在所述偏差量判斷模塊判斷偏差量在預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)，且峰峰值判斷模塊判斷第一峰峰值大于預(yù)設(shè)峰峰值，且控制判斷模塊判斷控制偏差量小于預(yù)設(shè)控制偏差量時，輸出電動舵機發(fā)生振蕩故障的診斷信號。[0039]進(jìn)一步的，所述控制器還包括:與所述輸出模塊相連的故障分級模塊，
[0040]所述故障分級模塊依據(jù)偏差信號的振蕩頻率、最大值、最小值與峰峰值，對電動舵機的振蕩故障危害等級進(jìn)行分級。
[0041]進(jìn)一步的，所述預(yù)設(shè)峰峰值具體為:0.5度。
[0042]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明公開的電動舵機振蕩故障診斷方法及系統(tǒng)，通過首先對計數(shù)器在偏差信號由負(fù)變?yōu)檎龝r采集的兩次計數(shù)值得到偏差量，來判斷偏差量是否在預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)，并通過判斷峰峰值是否大于預(yù)設(shè)峰峰值，通過上述兩個判斷來實現(xiàn)對偏差信號是否為周期信號的判斷，進(jìn)一步的通過對兩次控制信號之間的偏差量是否小于預(yù)設(shè)控制偏差量來實現(xiàn)對控制信號是否為緩變信號的判定，本發(fā)明通過當(dāng)偏差信號為周期信號，同時控制信號為緩變信號時，得到電動舵機發(fā)生振蕩故障的診斷結(jié)果，從而實現(xiàn)了自動診斷電動舵機是否發(fā)生振蕩故障的功能，避免了人員進(jìn)行檢測帶來的系統(tǒng)響應(yīng)能力降低的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0044]圖1為本發(fā)明實施例公開的一種電動舵機振蕩故障診斷方法的流程圖；
[0045]圖2為本發(fā)明實施例公開的一種電動舵機振蕩故障診斷方法的流程圖；
[0046]圖3為本發(fā)明實施例公開的一種電動舵機振蕩故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖4為本發(fā)明實施例公開的一種電動舵機振蕩故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]圖5為本發(fā)明實施例公開的一種控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0049]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0050]本實施例公開了一種電動舵機振蕩故障診斷的方法，其流程圖如圖1所示，包括:
[0051]步驟S11、對偏差信號的周期信號進(jìn)行監(jiān)測；
[0052]采用直接測量波形的方式監(jiān)測偏差信號e的周期信號。由于當(dāng)舵系統(tǒng)發(fā)生振蕩故障時，舵系統(tǒng)反饋信號Vf周期性明顯，即偏差信號e周期性明顯，隨機干擾信號較小，因此，直接對偏差信號e的曲線波形進(jìn)行檢測；并且，直接對偏差信號e的周期信號進(jìn)行監(jiān)測，運算量小，監(jiān)測速度快。
[0053]步驟S12、偏差信號由負(fù)變?yōu)檎龝r，生成觸發(fā)信號，得到第一計數(shù)值，采集上位機發(fā)送的第一控制信號；
[0054]當(dāng)偏差信號由負(fù)變?yōu)檎龝r，即偏差信號處于過零點時，生成觸發(fā)信號，此時，控制計數(shù)器開始計時，得到第一計數(shù)值；同時，采集上位機發(fā)送的舵機控制信號，將采集到的該舵機控制信號作為第一控制信號。
[0055]步驟S13、采集偏差信號的峰峰值作為第一峰峰值；
[0056]在計數(shù)器計數(shù)過程中，采集偏差信號的峰峰值，并將該峰峰值作為第一峰峰值。
[0057]步驟S14、偏差信號再次由負(fù)變?yōu)檎龝r，生成觸發(fā)信號，得到第二計數(shù)值，采集上位機發(fā)送的第二控制信號；
[0058]當(dāng)偏差信號經(jīng)過一個周期，再次由負(fù)變?yōu)檎龝r，生成觸發(fā)信號，控制計數(shù)器重新開始計時，得到第二計數(shù)值，同時，采集上位機發(fā)送的舵機控制信號，將采集到的該舵機控制信號作為第二控制信號。
[0059]步驟S15、獲取第一計數(shù)值與第二計數(shù)值之間的偏差量以及第一控制信號與第二控制信號之間的控制偏差量；
[0060]分別得到兩次計時的偏差量以及兩次舵機控制信號之間的控制偏差量。
[0061]步驟S16、當(dāng)滿足預(yù)設(shè)條件時，電動舵機發(fā)生振蕩故障。
[0062]其中，預(yù)設(shè)條件為:偏差量再預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)，且第一峰峰值大于預(yù)設(shè)峰峰值，且控制偏差量小于預(yù)設(shè)控制偏差量。
[0063]本實施例公開的電動舵機振蕩故障診斷方法，通過首先對計數(shù)器在偏差信號由負(fù)變?yōu)檎龝r采集的兩次計數(shù)值得到偏差量，來判斷偏差量是否在預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)，并通過判斷峰峰值是否大于預(yù)設(shè)峰峰值，通過上述兩個判斷來實現(xiàn)對偏差信號是否為周期信號的判斷，進(jìn)一步的通過對兩次控制信號之間的偏差量是否小于預(yù)設(shè)控制偏差量來實現(xiàn)對控制信號是否為緩變信號的判定，本發(fā)明通過當(dāng)偏差信號為周期信號，同時控制信號為緩變信號時，得到電動舵機發(fā)生振蕩故障的診斷結(jié)果，從而實現(xiàn)了自動診斷電動舵機是否發(fā)生振蕩故障的功能，避免了人員進(jìn)行檢測帶來的系統(tǒng)響應(yīng)能力降低的問題。
[0064]本實施例公開了一種電動舵機振蕩故障診斷的方法，其流程圖如圖2所示，包括:
[0065]步驟S21、對偏差信號的周期信號進(jìn)行監(jiān)測；
[0066]步驟S22、偏差信號由負(fù)變?yōu)檎龝r，生成觸發(fā)信號，得到第一計數(shù)值，采集上位機發(fā)送的第一控制信號；
[0067]當(dāng)偏差信號由負(fù)變?yōu)檎龝r，即偏差信號處于過零點時，生成觸發(fā)信號，此時，控制計數(shù)器開始計時，得到第一計數(shù)值；同時，采集上位機發(fā)送的舵機控制信號，將采集到的該舵機控制信號作為第一控制信號。
[0068]步驟S23、采集偏差信號的峰峰值作為第一峰峰值，采集偏差信號的最大值與最小值；
[0069]在計數(shù)器計數(shù)過程中，采集偏差信號的峰峰值，并將該峰峰值作為第一峰峰值，同時，采集偏差信號的最大值與最小值。
[0070]步驟S24、偏差信號再次由負(fù)變?yōu)檎龝r，生成觸發(fā)信號，得到第二計數(shù)值，采集上位機發(fā)送的第二控制信號；
[0071]當(dāng)偏差信號經(jīng)過一個周期，再次由負(fù)變?yōu)檎龝r，生成觸發(fā)信號，控制計數(shù)器重新開始計時，得到第二計數(shù)值，同時，采集上位機發(fā)送的舵機控制信號，將采集到的該舵機控制信號作為第二控制信號。
[0072]步驟S25、獲取第一計數(shù)值與第二計數(shù)值之間的偏差量以及第一控制信號與第二控制信號之間的控制偏差量；[0073]分別得到兩次計時的偏差量以及兩次舵機控制信號之間的控制偏差量。
[0074]進(jìn)一步的，本實施例公開的電動舵機振蕩故障診斷方法，還可以在偏差信號第二次過零點時，在計數(shù)器計數(shù)過程中，重新采集偏差信號的峰峰值，并將該峰峰值作為第二峰峰值。
[0075]步驟S26、當(dāng)滿足預(yù)設(shè)條件時，電動舵機發(fā)生振蕩故障；
[0076]其中，預(yù)設(shè)條件為:偏差量在預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)，且第一峰峰值大于預(yù)設(shè)峰峰值，且控制偏差量小于預(yù)設(shè)控制偏差量，另外，當(dāng)存在第二峰峰值時，第一峰峰值大于預(yù)設(shè)峰峰值優(yōu)選修改為:第一峰峰值與第二峰峰值連續(xù)大于預(yù)設(shè)峰峰值。
[0077]其中，預(yù)設(shè)峰峰值為0.5度，根據(jù)故障等級的不同，預(yù)設(shè)峰峰值也不相同。
[0078]步驟S27、依據(jù)偏差信號的振蕩頻率、最大值、最小值與峰峰值，對電動舵機的振蕩危害等級進(jìn)行分級。
[0079]當(dāng)舵系統(tǒng)發(fā)生振蕩故障時，反饋曲線呈等幅振蕩狀態(tài)，振蕩幅值及頻率的不同將導(dǎo)致不同的后果，較輕的振蕩故障會縮短舵系統(tǒng)的使用壽命，增加系統(tǒng)耗電量；較嚴(yán)重的振蕩故障會損壞機械傳動部件，燒毀驅(qū)動電路或者電機，導(dǎo)致舵系統(tǒng)短時間內(nèi)失效。因此，以振蕩頻率和振蕩波形峰峰值為依據(jù)，對舵系統(tǒng)振蕩危害程度進(jìn)行分級，可以分為16級，以便故障狀態(tài)更明確，實現(xiàn)對故障的區(qū)別修復(fù)。
[0080]本實施例公開的電動舵機振蕩故障診斷方法，通過首先對計數(shù)器在偏差信號由負(fù)變?yōu)檎龝r采集的兩次計數(shù)值得到偏差量，來判斷偏差量是否在預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)，并通過判斷峰峰值是否大于預(yù)設(shè)峰峰值，通過上述兩個判斷來實現(xiàn)對偏差信號是否為周期信號的判斷，進(jìn)一步的通過對兩次控制信號之間的偏差量是否小于預(yù)設(shè)控制偏差量來實現(xiàn)對控制信號是否為緩變信號的判定，本發(fā)明通過當(dāng)偏差信號為周期信號，同時控制信號為緩變信號時，得到電動舵機發(fā)生振蕩故障的診斷結(jié)果，從而實現(xiàn)了自動診斷電動舵機是否發(fā)生振蕩故障的功能，避免了人員進(jìn)行檢測帶來的系統(tǒng)響應(yīng)能力降低的問題；進(jìn)一步的，本實施例公開的電動舵機振蕩故障診斷方法，還通過對振蕩故障危害等級的分級，進(jìn)一步明確了故障狀態(tài)，便于維修人員的維護(hù)。
[0081]優(yōu)選的，本實施例公開的電動舵機振蕩故障診斷方法中，當(dāng)偏差量連續(xù)4次問鼎在預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍內(nèi)時，判定電動舵機發(fā)生振蕩故障，此時的判定結(jié)果更為精確。
[0082]本實施例公開了一種電動舵機振蕩故障診斷的系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，包括:
[0083]監(jiān)測模塊31，與監(jiān)測模塊31相連的過零點監(jiān)測模塊32，與過零點監(jiān)測模塊32相連的計數(shù)器33，與計數(shù)器33相連的監(jiān)測控制模塊34，與計數(shù)器33相連的峰峰值采集模塊35，與計數(shù)器33及峰峰值采集模塊35相連的控制器36。
[0084]其中，監(jiān)測模塊31用于對偏差信號e的周期信號進(jìn)行監(jiān)測。
[0085]采用直接測量波形的方式監(jiān)測偏差信號e的周期信號。由于當(dāng)舵系統(tǒng)發(fā)生振蕩故障時，舵系統(tǒng)反饋信號Vf周期性明顯，即偏差信號e周期性明顯，隨機干擾信號較小，因此，直接對偏差信號e的曲線波形進(jìn)行檢測；并且，直接對偏差信號e的周期信號進(jìn)行監(jiān)測，運算量小，監(jiān)測速度快。
[0086]過零點監(jiān)測模塊32監(jiān)測到偏差信號由負(fù)變?yōu)檎龝r，生成觸發(fā)信號，并發(fā)送信號至計數(shù)器33，控制計數(shù)器33開始計數(shù)。[0087]計數(shù)器33開始計時，得到第一計數(shù)值，并在過零點監(jiān)測模塊32監(jiān)測到偏差信號再次由負(fù)變?yōu)檎龝r，生成觸發(fā)信號，并發(fā)送信號至計數(shù)器33，計數(shù)器重新開始計數(shù)，得到第二計數(shù)值。在計數(shù)器33開始計時得到第一計數(shù)值時，監(jiān)測控制模塊34采集上位機發(fā)送的舵機控制信號，若該舵機控制信號為第一控制信號，并在偏差信號再次由負(fù)變?yōu)檎龝r，監(jiān)測控制模塊34采集上位機發(fā)送的舵機控制信號，該舵機控制信號為第二控制信號。
[0088]峰峰值采集模塊35在計數(shù)器33計數(shù)過程中，采集偏差信號的峰峰值，該峰峰值為第一峰峰值。
[0089]控制器獲取第一計數(shù)值與第二計數(shù)值之間的偏差量，并獲取第一控制信號與第二控制信號之間的控制偏差量。
[0090]當(dāng)控制器判斷滿足預(yù)設(shè)條件時，輸出電動舵機發(fā)送振蕩故障的診斷信號。
[0091]其中，預(yù)設(shè)條件為:偏差量再預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)，且第一峰峰值大于預(yù)設(shè)峰峰值，且控制偏差量小于預(yù)設(shè)控制偏差量。
[0092]本實施例公開的電動舵機振蕩故障診斷系統(tǒng)，通過首先對計數(shù)器在偏差信號由負(fù)變?yōu)檎龝r采集的兩次計數(shù)值得到偏差量，來判斷偏差量是否在預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)，并通過判斷峰峰值是否大于預(yù)設(shè)峰峰值，通過上述兩個判斷來實現(xiàn)對偏差信號是否為周期信號的判斷，進(jìn)一步的通過對兩次控制信號之間的偏差量是否小于預(yù)設(shè)控制偏差量來實現(xiàn)對控制信號是否為緩變信號的判定，本發(fā)明通過當(dāng)偏差信號為周期信號，同時控制信號為緩變信號時，得到電動舵機發(fā)生振蕩故障的診斷結(jié)果，從而實現(xiàn)了自動診斷電動舵機是否發(fā)生振蕩故障的功能，避免了人員進(jìn)行檢測帶來的系統(tǒng)響應(yīng)能力降低的問題。
[0093]本實施例公開的電動舵機振蕩故障診斷系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示，包括:
[0094]監(jiān)測模塊41，與監(jiān)測模塊41相連的過零點監(jiān)測模塊42，與過零點監(jiān)測模塊42相連的計數(shù)器43，與計數(shù)器43相連的監(jiān)測控制模塊44，與計數(shù)器43相連的峰峰值采集模塊45，與計數(shù)器43相連的最大值采集模塊46，與計數(shù)器43相連的最小值采集模塊47，分別與最大值采集模塊46、最小值采集模塊47、峰峰值采集模塊45相連的控制器48。
[0095]除與上一實施例相同的結(jié)構(gòu)外，本實施例公開的電動舵機振蕩故障診斷系統(tǒng)，還增加了最大值采集模塊46，最小值采集模塊47。
[0096]其中，最大值采集模塊46與最小值采集模塊47在計數(shù)器43計數(shù)過程中，分別采集偏差信號的最大值與最小值，并將該最大值與最小值發(fā)送至控制器48，由控制器48依據(jù)偏差信號的振蕩頻率、最大值、最小值與峰峰值，對電動舵機的振蕩故障危害等級進(jìn)行分級。
[0097]當(dāng)舵系統(tǒng)發(fā)生振蕩故障時，反饋曲線呈等幅振蕩狀態(tài)，振蕩幅值及頻率的不同將導(dǎo)致不同的后果，較輕的振蕩故障會縮短舵系統(tǒng)的使用壽命，增加系統(tǒng)耗電量；較嚴(yán)重的振蕩故障會損壞機械傳動部件，燒毀驅(qū)動電路或者電機，導(dǎo)致舵系統(tǒng)短時間內(nèi)失效。因此，以振蕩頻率和振蕩波形峰峰值為依據(jù)，對舵系統(tǒng)振蕩危害程度進(jìn)行分級，可以分為16級，以便故障狀態(tài)更明確，實現(xiàn)對故障的區(qū)別修復(fù)。
[0098]本實施例公開的電動舵機振蕩故障診斷系統(tǒng)，通過首先對計數(shù)器在偏差信號由負(fù)變?yōu)檎龝r采集的兩次計數(shù)值得到偏差量，來判斷偏差量是否在預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)，并通過判斷峰峰值是否大于預(yù)設(shè)峰峰值，通過上述兩個判斷來實現(xiàn)對偏差信號是否為周期信號的判斷，進(jìn)一步的通過對兩次控制信號之間的偏差量是否小于預(yù)設(shè)控制偏差量來實現(xiàn)對控制信號是否為緩變信號的判定，本發(fā)明通過當(dāng)偏差信號為周期信號，同時控制信號為緩變信號時，得到電動舵機發(fā)生振蕩故障的診斷結(jié)果，從而實現(xiàn)了自動診斷電動舵機是否發(fā)生振蕩故障的功能，避免了人員進(jìn)行檢測帶來的系統(tǒng)響應(yīng)能力降低的問題；進(jìn)一步的，本實施例公開的電動舵機振蕩故障診斷系統(tǒng)，還通過對振蕩故障危害等級的分級，進(jìn)一步明確了故障狀態(tài)，便于維修人員的維護(hù)。
[0099]優(yōu)選的，本實施例公開的電動舵機振蕩故障診斷系統(tǒng)中，預(yù)設(shè)峰峰值具體可以為:
0.5 度。
[0100]本實施例公開了一種控制器，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示，包括:
[0101]與計數(shù)器相連的偏差量判斷模塊51，與峰峰值采集模塊相連的峰峰值判斷模塊52，與計數(shù)器相連的控制判斷模塊53，與偏差量判斷模塊51、峰峰值判斷模塊52、控制判斷模塊53分別相連的輸出模塊54。
[0102]其中，偏差量判斷模塊51獲取第一計數(shù)值與第二計數(shù)值之間的偏差量，并判斷該偏差量是否在預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)。
[0103]峰峰值判斷模塊52用于判斷第一峰峰值是否大于預(yù)設(shè)峰峰值。
[0104]控制判斷模塊53獲取第一控制信號與第二控制信號之間的控制偏差量，并判斷控制偏差量是否小于預(yù)設(shè)控制偏差量。
[0105]當(dāng)偏差量判斷模塊51判斷偏差量再預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)，且峰峰值判斷模塊52判斷第一峰峰值大于預(yù)設(shè)峰峰值，且控制判斷模塊53判斷控制偏差量小于預(yù)設(shè)控制偏差量時，輸出模塊54輸出電動舵機發(fā)生振蕩故障的診斷信號。
[0106]本實施例公開了一種控制器，該控制器應(yīng)用于電動舵機振蕩故障診斷系統(tǒng)中，通過偏差量判斷模塊、峰峰值判斷模塊、控制判斷模塊實現(xiàn)對預(yù)設(shè)條件的判斷，當(dāng)滿足預(yù)設(shè)條件時，由輸出模塊輸出出現(xiàn)故障的診斷信號。本方案實現(xiàn)了自動對電動舵機進(jìn)行振蕩故障的診斷，避免了人工診斷帶來的耗時耗力的問題。
[0107]進(jìn)一步的，本實施例公開的控制器，還可以包括:與輸出模塊54相連的故障分級模塊55。
[0108]故障分級模塊55依據(jù)偏差信號的振蕩頻率、最大值、最小值與峰峰值，對電動舵機的振蕩故障危害等級進(jìn)行分級。
[0109]本實施例公開的控制器，增加了故障分級模塊，明確了故障狀態(tài)，便于維修人員的維護(hù)。
[0110]本說明書中各個實施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。
[0111]專業(yè)人員還可以進(jìn)一步意識到，結(jié)合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結(jié)合來實現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。[0112]結(jié)合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實施。軟件模塊可以置于隨機存儲器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或【技術(shù)領(lǐng)域】內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲介質(zhì)中。
[0113]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電動舵機振蕩故障診斷的方法，其特征在于，包括: 對偏差信號的周期信號進(jìn)行監(jiān)測； 偏差信號由負(fù)變?yōu)檎龝r，生成觸發(fā)信號，控制計數(shù)器開始計數(shù)，得到第一計數(shù)值，同時，采集上位機發(fā)送的舵機控制信號為第一控制信號； 在所述計數(shù)器計數(shù)過程中，采集偏差信號的峰峰值作為第一峰峰值； 偏差信號再次由負(fù)變?yōu)檎龝r，生成觸發(fā)信號，控制計數(shù)器開始計數(shù)，得到第二計數(shù)值，同時，采集上位機發(fā)送的舵機控制信號作為第二控制信號； 獲取第一計數(shù)值與第二計數(shù)值之間的偏差量以及第一控制信號與第二控制信號之間的控制偏差量； 當(dāng)滿足預(yù)設(shè)條件時，所述電動舵機發(fā)生振蕩故障；其中，所述預(yù)設(shè)條件為: 所述偏差量在預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)，且所述第一峰峰值大于預(yù)設(shè)峰峰值，且所述控制偏差量小于預(yù)設(shè)控制偏差量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 在所述計數(shù)器計數(shù)過程中，采集偏差信號的最大值與最小值； 依據(jù)偏差信號的振蕩頻率、最大值、最小值與峰峰值，對電動舵機的振蕩故障危害等級進(jìn)行分級。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 在所述計數(shù)器計數(shù)過程中，采集偏差信號的峰峰值為第二峰峰值； 當(dāng)滿足預(yù)設(shè)條件時，所述電動舵機發(fā)生振蕩故障；其中，所述預(yù)設(shè)條件為: 所述偏差量在預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)，且所述第一峰峰值與第二峰峰值連續(xù)大于預(yù)設(shè)峰峰值，且所述控制偏差量小于預(yù)設(shè)控制偏差量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述偏差量在預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)，具體包括: 所述偏差量連續(xù)4次穩(wěn)定在預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)峰峰值具體為:0.5度。
6.一種電動舵機振蕩故障診斷的系統(tǒng)，其特征在于，包括: 監(jiān)測模塊，與所述監(jiān)測模塊相連的過零點監(jiān)測模塊，與所述過零點監(jiān)測模塊相連的計數(shù)器，與所述監(jiān)測模塊相連的監(jiān)測控制模塊，與所述計數(shù)器相連的峰峰值采集模塊，與所述計數(shù)器及峰峰值采集模塊分別相連的控制器， 所述監(jiān)測模塊用于對偏差信號的周期信號進(jìn)行監(jiān)測；所述過零點監(jiān)測模塊監(jiān)測到偏差信號由負(fù)變?yōu)檎龝r，生成觸發(fā)信號，并發(fā)送信號至所述計數(shù)器； 所述計數(shù)器開始計時，得到第一計數(shù)值，并在所述過零點監(jiān)測模塊監(jiān)測到偏差信號再次由負(fù)變?yōu)檎龝r，生成觸發(fā)信號，并發(fā)送信號至計數(shù)器，計數(shù)器得到第二計數(shù)值；同時，所述監(jiān)測控制模塊采集上位機發(fā)送的舵機控制信號，所述舵機控制信號為第一控制信號，并在偏差信號再次由負(fù)變?yōu)檎龝r，發(fā)送第二控制信號； 所述峰峰值采集模塊在所述計數(shù)器計數(shù)過程中，采集偏差信號的峰峰值，所述峰峰值為第一峰峰值； 所述控制器獲取第一計數(shù)值與第二計數(shù)值之間的偏差量，并獲取第一控制信號與第二控制信號之間的控制偏差量；所述控制器判斷滿足預(yù)設(shè)條件時，輸出電動舵機發(fā)生振蕩故障的診斷信號，其中，所述預(yù)設(shè)條件為: 所述偏差量在預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)，且第一峰峰值大于預(yù)設(shè)峰峰值，且所述控制偏差量小于預(yù)設(shè)控制偏差量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括:與所述計數(shù)器及控制器分別相連的最大值采集模塊，與所述計數(shù)器及控制器分別相連的最小值采集模塊， 所述最大值采集模塊與所述最小值采集模塊在所述計數(shù)器計數(shù)過程中，分別采集偏差信號的最大值與最小值，并將所述最大值與最小值發(fā)送至控制器，所述控制器依據(jù)所述偏差信號的振蕩頻率、最大值、最小值與峰峰值，對電動舵機的振蕩故障危害等級進(jìn)行分級。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括: 與所述計數(shù)器相連的偏差量判斷模塊，與所述峰峰值采集模塊相連的峰峰值判斷模塊，與所述計數(shù)器相連的控制判斷模塊，與所述偏差量判斷模塊、峰峰值判斷模塊、控制判斷模塊分別相連的輸出模塊， 所述偏差量判斷模塊獲取第一計數(shù)值與第二計數(shù)值之間的偏差量，并判斷所述偏差量是否在預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)； 所述峰峰值判斷模塊用于判斷第一峰峰值是否大于預(yù)設(shè)峰峰值； 所述控制判斷模塊獲取第一控制信號與第二控制信號之間的控制偏差量，并判斷所述控制偏差量是否小于預(yù)設(shè)控制偏差量； 所述輸出模塊在所述偏差量判斷模塊判斷偏差量在預(yù)設(shè)振蕩故障的頻率范圍之內(nèi)，且峰峰值判斷模塊判斷第一峰峰值大于預(yù)設(shè)峰峰值，且控制判斷模塊判斷控制偏差量小于預(yù)設(shè)控制偏差量時，輸出電動舵機發(fā)生振蕩故障的診斷信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還包括:與所述輸出模塊相連的故障分級模塊， 所述故障分級模塊依據(jù)偏差信號的振蕩頻率、最大值、最小值與峰峰值，對電動舵機的振蕩故障危害等級進(jìn)行分級。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)峰峰值具體為:0.5度。
【文檔編號】G01H17/00GK103968940SQ201410226700
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】劉華峰, 楊德良, 華仕容, 孫恒博, 張婧, 劉振敏 申請人:中國航天科技集團(tuán)公司烽火機械廠