一种电动舵机振荡故障诊断的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电动舵机振荡故障诊断方法及系统，通过首先对计数器在偏差信号由负变为正时采集的两次计数值得到偏差量，来判断偏差量是否在预设振荡故障的频率范围之内，并通过判断峰峰值是否大于预设峰峰值，通过上述两个判断来实现对偏差信号是否为周期信号的判断，进一步的通过对两次控制信号之间的偏差量是否小于预设控制偏差量来实现对控制信号是否为缓变信号的判定，本发明专利技术通过当偏差信号为周期信号，同时控制信号为缓变信号时，得到电动舵机发生振荡故障的诊断结果，从而实现了自动诊断电动舵机是否发生振荡故障的功能，避免了人员进行检测带来的系统响应能力降低的问题。

Method and system for diagnosing oscillation fault of electric servo actuator

The invention discloses a system and a method for fault diagnosis of electric actuator oscillation, first through the counter in the error signal from negative to positive when the acquisition of two times the numerical deviation, to determine whether the amount of deviation within the preset frequency range of oscillation fault, and by judging the peak peak value is larger than a preset peak, through the the above two judgment to realize the deviation signal is a periodic signal judgment, further according to the deviation between the two control signal is smaller than the preset control deviation can judge whether change signal to the control signal is slow, the invention through when the deviation signal is a periodic signal, and a control signal for slowly varying signals when the diagnosis results are oscillation fault of electric actuator, so as to realize whether the automatic diagnosis of electric actuator oscillation fault function, avoid The problem of reduced system responsiveness caused by personnel detection.

【技术实现步骤摘要】
一种电动舵机振荡故障诊断的方法及系统
本专利技术涉及电动舵机领域，尤其涉及一种电动舵机振荡故障诊断的方法及系统。
技术介绍
电动舵机是电动舵系统的执行机构，广泛应用于飞行器的舵面控制，电动舵机由电机、减速器机构、位置反馈电位器等组成。目前，在电动舵系统运行过程中，在电动舵机出现故障时，维修人员需要根据电动舵机出现的故障进行分析处理，并进行手动维修，这样，检测与手动维修势必会占用较长的时间，使得系统的快速响应能力降低。然而，随着武器系统的发展，电动舵系统具备内建测试(Build-inTest,BIT)功能，已成为了发展的趋势。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种电动舵机振荡故障诊断的方法及系统，以解决现有技术中由维修人员进行检测并维修电动舵机出现的故障，降低了系统的快速响应能力的问题，其具体方案如下：一种电动舵机振荡故障诊断的方法，包括：对偏差信号的周期信号进行监测；偏差信号由负变为正时，生成触发信号，控制计数器开始计数，得到第一计数值，同时，采集上位机发送的舵机控制信号为第一控制信号；在所述计数器计数过程中，采集偏差信号的峰峰值作为第一峰峰值；偏差信号再次由负变为正时，生成触发信号，控制计数器开始计数，得到第二计数值，同时，采集上位机发送的舵机控制信号作为第二控制信号；获取第一计数值与第二计数值之间的偏差量以及第一控制信号与第二控制信号之间的控制偏差量；当满足预设条件时，所述电动舵机发生振荡故障；其中，所述预设条件为：所述偏差量在预设振荡故障的频率范围之内，且所述第一峰峰值大于预设峰峰值，且所述控制偏差量小于预设控制偏差量。进一步的，还包括：在所述计数器计数过程中，采集偏差信号的最大值与最小值；依据偏差信号的振荡频率、最大值、最小值与峰峰值，对电动舵机的振荡故障危害等级进行分级。进一步的，还包括：在所述计数器计数过程中，采集偏差信号的峰峰值为第二峰峰值；当满足预设条件时，所述电动舵机发生振荡故障；其中，所述预设条件为：所述偏差量在预设振荡故障的频率范围之内，且所述第一峰峰值与第二峰峰值连续大于预设峰峰值，且所述控制偏差量小于预设控制偏差量。进一步的，所述偏差量在预设振荡故障的频率范围之内，具体包括：所述偏差量连续4次稳定在预设振荡故障的频率范围之内。进一步的，所述预设峰峰值具体为：0.5度。一种电动舵机振荡故障诊断的系统，包括：监测模块，与所述监测模块相连的过零点监测模块，与所述过零点监测模块相连的计数器，与所述监测模块相连的监测控制模块，与所述计数器相连的峰峰值采集模块，与所述计数器相连的控制器，所述监测模块用于对偏差信号的周期信号进行监测；所述过零点监测模块监测到偏差信号由负变为正时，生成触发信号，并发送信号至所述计数器；所述计数器开始计时，得到第一计数值，并在所述过零点监测模块检测到偏差信号再次由负变为正时，生成触发信号，并发送信号至计数器，计数器得到第二计数值；同时，所述监测控制模块采集上位机发送的舵机控制信号，所述舵机控制信号为第一控制信号，并在偏差信号再次由负变为正时，发送第二控制信号；所述峰峰值采集模块在所述计数器计数过程中，采集偏差信号的峰峰值，所述峰峰值为第一峰峰值；所述控制器获取第一计数值与第二计数值之间的偏差量，并获取第一控制信号与第二控制信号之间的控制偏差量；所述控制器判断满足预设条件时，输出电动舵机发生振荡故障的诊断信号，其中，所述预设条件为：所述偏差量在预设振荡故障的频率范围之内，且第一峰峰值大于预设峰峰值，且所述控制偏差量小于预设控制偏差量。进一步的，还包括：与所述计数器及控制器分别相连的最大值采集模块，与所述计数器及控制器分别相连的最小值采集模块，所述最大值采集模块与所述最小值采集模块在所述计数器计数过程中，分别采集偏差信号的最大值与最小值，并将所述最大值与最小值发送至控制器，所述控制器依据所述偏差信号的振荡频率、最大值、最小值与峰峰值，对电动舵机的振荡故障危害等级进行分级。进一步的，所述控制器包括：与所述计数器相连的偏差量判断模块，与所述峰峰值采集模块相连的峰峰值判断模块，与所述计数器相连的控制判断模块，与所述偏差量判断模块、峰峰值判断模块、控制判断模块分别相连的输出模块，所述偏差量判断模块获取第一计数值与第二计数值之间的偏差量，并判断所述偏差量是否在预设振荡故障的频率范围之内；所述峰峰值判断模块用于判断第一峰峰值是否大于预设峰峰值；所述控制判断模块获取第一控制信号与第二控制信号之间的控制偏差量，并判断所述控制偏差量是否小于预设控制偏差量；所述输出模块在所述偏差量判断模块判断偏差量在预设振荡故障的频率范围之内，且峰峰值判断模块判断第一峰峰值大于预设峰峰值，且控制判断模块判断控制偏差量小于预设控制偏差量时，输出电动舵机发生振荡故障的诊断信号。进一步的，所述控制器还包括：与所述输出模块相连的故障分级模块，所述故障分级模块依据偏差信号的振荡频率、最大值、最小值与峰峰值，对电动舵机的振荡故障危害等级进行分级。进一步的，所述预设峰峰值具体为：0.5度。从上述技术方案可以看出，本专利技术公开的电动舵机振荡故障诊断方法及系统，通过首先对计数器在偏差信号由负变为正时采集的两次计数值得到偏差量，来判断偏差量是否在预设振荡故障的频率范围之内，并通过判断峰峰值是否大于预设峰峰值，通过上述两个判断来实现对偏差信号是否为周期信号的判断，进一步的通过对两次控制信号之间的偏差量是否小于预设控制偏差量来实现对控制信号是否为缓变信号的判定，本专利技术通过当偏差信号为周期信号，同时控制信号为缓变信号时，得到电动舵机发生振荡故障的诊断结果，从而实现了自动诊断电动舵机是否发生振荡故障的功能，避免了人员进行检测带来的系统响应能力降低的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例公开的一种电动舵机振荡故障诊断方法的流程图；图2为本专利技术实施例公开的一种电动舵机振荡故障诊断方法的流程图；图3为本专利技术实施例公开的一种电动舵机振荡故障诊断系统的结构示意图；图4为本专利技术实施例公开的一种电动舵机振荡故障诊断系统的结构示意图；图5为本专利技术实施例公开的一种控制器的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本实施例公开了一种电动舵机振荡故障诊断的方法，其流程图如图1所示，包括：步骤S11、对偏差信号的周期信号进行监测；采用直接测量波形的方式监测偏差信号e的周期信号。由于当舵系统发生振荡故障时，舵系统反馈信号Vf周期性明显，即偏差信号e周期性明显，随机干扰信号较小，因此，直接对偏差信号e的曲线波形进行检测；并且，直接对偏差信号e的周期信号进行监测，运算量小，监测速度快。步骤S12、偏差信号由负变为正时，生成触发信号，得到第一计数值，采集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动舵机振荡故障诊断的方法，其特征在于，包括：对偏差信号的周期信号进行监测；偏差信号由负变为正时，生成触发信号，控制计数器开始计数，得到第一计数值，同时，采集上位机发送的舵机控制信号为第一控制信号；在所述计数器计数过程中，采集偏差信号的峰峰值作为第一峰峰值；偏差信号再次由负变为正时，生成触发信号，控制计数器开始计数，得到第二计数值，同时，采集上位机发送的舵机控制信号作为第二控制信号；获取第一计数值与第二计数值之间的偏差量以及第一控制信号与第二控制信号之间的控制偏差量；当满足预设条件时，所述电动舵机发生振荡故障；其中，所述预设条件为：所述偏差量在预设振荡故障的频率范围之内，且所述第一峰峰值大于预设峰峰值，且所述控制偏差量小于预设控制偏差量。

【技术特征摘要】
1.一种电动舵机振荡故障诊断的方法，其特征在于，包括：对偏差信号的周期信号进行监测；偏差信号由负变为正时，生成触发信号，控制计数器开始计数，得到第一计数值，同时，采集上位机发送的舵机控制信号为第一控制信号；在所述计数器计数过程中，采集偏差信号的峰峰值作为第一峰峰值；偏差信号再次由负变为正时，生成触发信号，控制计数器开始计数，得到第二计数值，同时，采集上位机发送的舵机控制信号作为第二控制信号；获取第一计数值与第二计数值之间的偏差量以及第一控制信号与第二控制信号之间的控制偏差量；当满足预设条件时，所述电动舵机发生振荡故障；其中，所述预设条件为：所述偏差量在预设振荡故障的频率范围之内，且所述第一峰峰值大于预设峰峰值，且所述控制偏差量小于预设控制偏差量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在所述计数器计数过程中，采集偏差信号的最大值与最小值；依据偏差信号的振荡频率、最大值、最小值与峰峰值，对电动舵机的振荡故障危害等级进行分级。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：当偏差信号再次由负变为正时，在所述计数器计数过程中，采集偏差信号的峰峰值为第二峰峰值；当满足预设条件时，所述电动舵机发生振荡故障；其中，所述预设条件为：所述偏差量在预设振荡故障的频率范围之内，且所述第一峰峰值与第二峰峰值连续大于预设峰峰值，且所述控制偏差量小于预设控制偏差量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述偏差量在预设振荡故障的频率范围之内，具体包括：所述偏差量连续4次稳定在预设振荡故障的频率范围之内。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设峰峰值具体为：0.5度。6.一种电动舵机振荡故障诊断的系统，其特征在于，包括：监测模块，与所述监测模块相连的过零点监测模块，与所述过零点监测模块相连的计数器，与所述监测模块相连的监测控制模块，与所述计数器相连的峰峰值采集模块，与所述计数器及峰峰值采集模块分别相连的控制器，所述监测模块用于对偏差信号的周期信号进行监测；所述过零点监测模块监测到偏差信号由负变为正时，生成触发信号，并发送信号至所述计数器；所述计数器开始计数，得到第一计数值，并在所述过零点监测模块监测到偏差信号再次由负变为正时，生成触发信号，并发送信号至计数器，计数器得到第二计数值；同时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘华峰，杨德良，华仕容，孙恒博，张婧，刘振敏，
申请(专利权)人：中国航天科技集团公司烽火机械厂，
类型：发明
国别省市：四川,51