舵机频率特性的测试误差分析与修正

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1、第!"卷第#期北京理工大学学报8-69!":-9#!$$"年#月%&’()’*+,-()-./0,1,(23()+,+4+0-.%0*5(-6-27;’(9!$$"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!文章编号：#$$#<$=>?（!$$"）$#<$$@><$>舵机频率特性的测试误差分析与修正汪首坤，王军政（北京理工大学信息科学技术学院自动控制系，北京#$$$A#）摘要：为了提高舵机频率特性的测试精度，分析了测试系统输入输

2、出通道产生的系统误差，特别是由B／C芯片多路转换、一路采集工作方式造成的信号相位滞后误差，并提出误差修正方法，即通过测量测试系统的频率特性来修正系统幅频和相频误差，并进行了试验9试验结果表明，对于测试系统造成的信号幅值衰减和相位滞后，可根据测试系统自身的幅频和相频特性测试数据，对直接计算值进行误差修正9关键词：频率特性；误差分析；误差修正；舵机中图分类号：%D!##E@#文献标识码：B!""#"$%&’()*)&%+,#""-./*#%*%/0-1-)/*%2#34"-56-%.(7-)8#%)-3#"$./

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4、2)7)+0L,)’(’67J0NR,+5+50K5’)00&&-&*’4)0NQ7B／CL46+,K60S)’LK6,(2N,)*4))0N)K0*,’6679/’)0N-(0&&-&’(’67),)，’L0+5-N-.*-&&0*+,-(,)’NO’(*0NR5,*5*’(’L0(N+50’LK6,+4N0’(NK5’)0.&0P40(*7*5’&’*+0&,)+,*)4),(2+50.&0P40(*7&0)K-()0N’+’-.+50+0)+,(2)7)+0L9TSK0&,L0(+’6&0)46+))5

5、-R0N+5’++50+0)+,(2)7)+0L*’(*’4)0K5’)0N06’7’(N’LK6,+4N0N0*’7-.+0)+,(2),2(’6)’(N+50)7)+0L’+,*0&&-&*’(Q0*-&&0*+0N0..0*+,O067Q7+0)+,(2+50.&0P40(*7&0)K-()0-.+50+0)+,(2)7)+0L9:-(;#"+)：.&0P40(*7&0)K-()0；0&&-&’(’67),)；0&&-&*-&&0*+,-(；’*+4’+-&舵机是机、电、液一体化的高精度位置伺服系于测试

6、系统频率特性分析的误差修正方法，并进行统，实际应用要求其性能测试具有比常规伺服控制了试验!系统更高的测试精度［#］!频率特性是舵机动态性能<频率特性测试系统测试的主要内容，如某导弹舵机要求幅频测试精度为$E#N/，相频精度为$E!V（参见文献［!］）!为真这里讨论广义上的测试系统，不仅包括硬件部实、准确地获取被测舵机的频率特性，作者分析了测分，而且还包括软件处理算法!测试系统原理框图试系统输入输出通道各环节的系统误差，提出了基如图#所示，它由测试计算机、功率放大器和信号调收稿日期：!$$=$=$#基金项目：“

7、!##”工程二期投资建设项目作者简介：汪首坤（#U""—），男，博士，讲师，T理电路组成，其中测试计算机包括信号发生器卡、高激励信号需经过功率放大器后输出给被测舵机，控速采集卡和数据处理算法!制舵机运动，而激励信号和响应信号也需要经过信号调理（整形、滤波和放大）环节，再被高速采集卡采集［=］!因此功率放大器和信号调理环节的工作特性也直接影响了频率特性测试精度!频率特性的数据处理算法包括数字滤波、幅频相频特性处理

8、算法等!首先采用>点均值滤波算法对采集的数据进行软件数字滤波，剔除信号噪声干图!频率特性测试系统原理框图扰；幅频相频处理算法采用常规的相关分析法，该方"#$%!&’#()#*+,-./,0/#($010/,2.-’.’,34,()1’,0*-(0,法是一种基于相关滤波理论的处理算法［>］，对干扰测试计算机中的高速采集卡和信号发生器卡是噪声有很好的抑制作用!自行开发研制的高性能板卡，是完成频率特性测试