舵机(ji)带宽(kuan)测试系(xi)统(tong)设计(ji)与试(shi)验方法研究(jiu)

舵机带(dai)宽(kuan)测试(shi)系统(tong)设计(ji)与试验(yan)方法研(yan)究(jiu)

舵机作(zuo)为无(wu)人(ren)机系(xi)统中(zhong)的重要(yao)执行(xing)机构，是一个高(gao)精(jing) 度(du)的(de)位(wei)置伺(ci)服(fu)系统，其(qi)工(gong)作原理(li)是(shi)接收无(wu)人机(ji)自驾仪给出 的控(kong)制(zhi)指(zhi)令(ling)驱动(dong)无人(ren)机(ji)舵面偏转，改(gai)变(bian)无(wu)人机(ji)飞行姿态或飞行(xing)轨迹，以(yi)达(da)到(dao)精确(que)控(kong)制(zhi)无人(ren)机(ji)飞(fei)行(xing)和(he)完(wan)成规划(hua)航线(xian)任(ren)务的目(mu)的。舵(duo)机对(dui)输入指(zhi)令的(de)跟(gen)踪(zong)能力直接(jie)影(ying)响着无人机(ji)的(de)飞(fei)行控制性(xing)能，由(you)于舵(duo)机(ji)本身的(de)复杂性(xing)、元件参数(shu)测(ce)量(liang)的(de)困(kun)难性以及元(yuan)件(jian)参数(shu)测量(liang)的(de)不(bu)准确性(xing)，并(bing)受环境变化(hua)、元器件(jian) 老(lao)化等(deng)因(yin)素影响，检(jian)测(ce)舵(duo)机(ji)带(dai)宽(kuan)指标(biao)对(dui)于(yu)保(bao)证控(kong)制(zhi)系统(tong)设(she)计的(de)有(you)效性，提(ti)高无(wu)人机飞行(xing)时(shi)的动(dong)态品质与(yu)制(zhi)导、控制(zhi)性(xing) 能(neng)指(zhi)标尤为重(zhong)要。传统(tong)舵机带宽(kuan)测(ce)试采(cai)用的设备仪器是频谱分析(xi)仪，测试(shi)设(she)备费(fei)用昂贵，采(cai)用手工记录(lu)测(ce)试(shi)结(jie)果(guo)自(zi)动化程度(du)较低， 测(ce)试(shi)过程费时费(fei)力(li)为解决这些问(wen)题(ti)，国内(nei)研(yan)制(zhi)了(le)基(ji)于 虚拟(ni)仪器的(de)舵机(ji)测试系统，实(shi)现(xian)了(le)对舵机(ji)频(pin)率(lv)特(te) 更好(hao)的直观(guan)性(xing)和易操纵性(xing)，但(dan)是该舵(duo)机测(ce)试系统(tong)的(de)研究对(dui)象(xiang)主(zhu)要是针对大型的(de)模(mo)拟(ni)舵(duo)机，由(you)于(yu)模拟舵机(ji)控制(zhi)指令为电压信(xin)号(hao)，而(er)数(shu)字舵机(ji)控(kong)制(zhi)指(zhi)令信(xin)号(hao)为(wei) PWM信(xin)号(hao)，并且(qie)舵机(ji)负载扭(niu)矩加载(zai)系(xi)统(tong)量程(cheng)较大，因(yin)此该(gai)测(ce)试(shi)系(xi)统并(bing)不(bu)适(shi)用于(yu) 小型数(shu)字(zi)舵机带宽测(ce)试。并(bing)且，作为舵(duo)机性(xing)能指(zhi)标(biao)测(ce)试的(de)专(zhuan)用设(she)备(bei)，该(gai)测试系(xi)统(tong)方案(an)未充(chong)分利用(yong)无(wu)人机(ji)系统(tong)自身(shen)现有(you)设备，而是(shi)重新(xin)构(gou)建了一(yi)套(tao)软(ruan)／硬(ying)件(jian)系(xi)统，需(xu)要(yao)采购(gou)硬件(jian) 设备，并基(ji)于(yu)其软(ruan)件(jian)平(ping)台(tai)开发(fa)软件(jian)系统，研制(zhi)周期(qi)较(jiao)长，费 用高(gao)，并且功能(neng)单(dan)一(yi)。FUTABA、JR和 HITEC等公(gong)司的常(chang)用舵机(ji)产品已(yi)广 泛(fan)应(ying)用(yong)于小型无(wu)人(ren)机(ji)系统设(she)计(ji)中，但产(chan)品说明书提(ti)供的(de)参 数(shu)列(lie)表只包括尺寸、重(zhong)量、最(zui)大(da)偏(pian)转速(su)度(du)和(he)最(zui)大(da)扭(niu)矩(ju)，不(bu)提(ti)供带宽(kuan)技(ji)术(shu)指(zhi)标(biao)。针(zhen)对该(gai)现(xian)状和无(wu)人机(ji)控(kong)制(zhi)律(lv)设(she)计(ji)的(de)实(shi)际(ji)需求，本文首(shou)先介(jie)绍了数(shu)字舵机带宽测(ce)试(shi)原(yuan)理和试(shi)验(yan)方法(fa)， 并(bing)以无人(ren)机(ji)自身(shen)设(she)备为基础集成构建(jian)了小型(xing)数字舵机带宽(kuan)测(ce)试方案，完(wan)成(cheng)软硬(ying)件系(xi)统(tong)设计与开(kai)发(fa)，通过(guo)该(gai)测(ce)试系统对某(mou)型(xing)舵机(ji)带(dai)宽指(zhi)标(biao)进(jin)行(xing)实际(ji)测试(shi)和(he)分析(xi)，获(huo)得(de)了(le)最(zui)符(fu)合实 测(ce)结(jie)果(guo)的舵(duo)机(ji)标(biao)准近似(shi)二(er)阶数(shu)学模(mo)型和性(xing)能(neng)指标从而为 无(wu)人机(ji)舵机(ji)选型(xing)和(he)设计人员进(jin)行(xing)制(zhi)导(dao)控制系(xi)统新一轮迭代(dai)设(she)计(ji)提供了技术支(zhi)持。

1. 舵(duo)机带(dai)宽(kuan)测试方(fang)案

1.1带(dai)宽(kuan)指标

控(kong)制(zhi)数(shu)字(zi)舵(duo)机进(jin)行１度(du)幅值(zhi)的(de)正弦偏(pian)转运动(dong)时，幅(fu)值(zhi) －３ｄＢ处的(de)频(pin)率值称(cheng)为(wei)舵(duo)机带宽(kuan)指(zhi)标。舵机(ji)带宽指标是由无人机本(ben)体(ti)自(zi)然频率(lv)确定(ding)，对(dui)于静稳(wen)定无人(ren)机(ji)一般可(ke)取 ５～１０倍［１３－１５］。对于静不稳(wen)定(ding)无人机(ji)系(xi)统(tong)，由(you)于(yu)主要依靠飞行控制系统(tong)保(bao)证无(wu)人(ren)机满(man)足(zu)飞(fei)行(xing)品(pin)质(zhi)要求(qiu)，因此(ci)对舵系(xi)统动态指(zhi)标(biao)要求(qiu)更(geng)高(gao)。

1.2测试及(ji)数(shu)据(ju)处理方(fang)法

本文采(cai)用(yong)频域(yu)响(xiang)应(ying)法(fa)测量(liang)舵(duo)机(ji)带宽(kuan)，选取(qu)频(pin)率(lv)测(ce)试点序列(lie)，依(yi)次(ci)在(zai)每(mei)个频率(lv)点上(shang)输入等幅正弦信(xin)号(hao)ｘ（ｔ）＝ ｓｉｎωｔ作为舵机(ji)激 励(li)信(xin)号(hao)，并(bing)对(dui)输出(chu)信(xin)号(hao)进行(xing)取样(yang)，根(gen)据 线性系统(tong)理(li)论(lun)，理想(xiang)情况下系(xi)统稳(wen)态响(xiang)应为(wei) ｙ０（ｔ）＝ Ｂｓｉｎ（ωｔ＋φ），实(shi)际(ji)工程测试中(zhong)有谐(xie)波(bo)和噪声干(gan)扰信(xin)号(hao) Ｎ（ｔ），即ｙ０（ｔ）＝Ｂｓｉｎ（ωｔ＋φ）＋Ｎ（ｔ）。采用(yong)相关测量(liang)法(fa)对(dui)试验原始(shi)数(shu)据(ju)进(jin)行(xing)处理。为方便(bian)计(ji) 算(suan)，暂(zan)不 考虑(lv)噪声影响(xiang)，假设Ｎ（ｔ）＝０。分别用(yong)ｓｉｎωｔ，ｃｏｓωｔ与ｙ（ｔ）进(jin)行(xing)互相关运(yun)算，有：

Ｎ（ｔ）≠０时，由(you)于(yu)三(san)角函(han)数(shu)的(de)正(zheng)交性与噪(zao)声的(de)独 立性(xing)，相关测量法(fa)相(xiang)当于(yu)以当(dang)前(qian)激励频(pin)率 ω为中心频(pin)率(lv)的 带(dai)通滤波(bo)器(qi)，随着积分时(shi)间(jian) Ｔ 的增(zeng)加(jia)，输出(chu)信(xin)号(hao)中(zhong)的(de)谐波和(he)干(gan)扰(rao)信(xin)号(hao)将被(bei)滤(lv)除。实验中(zhong)采(cai)集(ji)数(shu)据为离散(san)点(dian)序列(lie)，假 设采(cai)样(yang)率(lv)为ｓ，积分(fen)时间(jian)为Ｔ，则(ze)采(cai)样(yang)点(dian)数 Ｎ 为(wei)Ｔ·ｓ，相应的(de)离(li)散(san)计算公式(shi)为：

ｙ（ｋ）为信号(hao)在(zai)第ｋ 个采(cai)样点的(de)值(zhi)，由上式(shi)可求得系统(tong)幅值增益(yi)Ａｍ 和相位φ为(wei)：

对每(mei)个(ge)实(shi)验点(dian)都按照(zhao)上式(shi)进行(xing)求(qiu)取。当获(huo)得(de)了所有实验点(dian)的频率(lv)、输入和输出信(xin)号的幅值及(ji)二者(zhe)的(de)相(xiang)位(wei)差(cha)后(hou)，即可绘制(zhi)处舵(duo)机系(xi)统(tong)的波(bo)特(te)图(tu)或(huo)幅(fu)频特(te)性图。

2.舵机带(dai)宽(kuan)测试系(xi)统(tong)设(she)计

下面介(jie)绍以(yi)无人机自(zi)身(shen)设(she)备为(wei)基础集成(cheng)构建(jian)的小(xiao)型数字舵(duo)机(ji)带(dai)宽测(ce)试(shi)方案(an)，如(ru)图１所示(shi)，整(zheng)个(ge)舵(duo)机带(dai)宽(kuan)测(ce)试(shi)系统由硬(ying)件(jian)系(xi)统(tong)和(he)软(ruan)件系统组成(cheng)，硬件(jian)系(xi)统(tong)包括(kuo)舵机测试(shi)台架(jia)、无人(ren)机(ji) 飞控(kong)系统、待测舵机(ji)、舵(duo)偏角(jiao)传(chuan)感器(qi)、磁滞制(zhi)动器(qi)、扭矩(ju)传(chuan)感器(qi) 和(he)工控(kong)机(ji)等(deng)。软件(jian)系(xi)统(tong)包(bao)括(kuo)舵机(ji)带宽(kuan)测试软(ruan)件、人机(ji)交互(hu)软(ruan) 件和数(shu)据记(ji)录软(ruan)件，在无人机自(zi)身软系统(tong)基(ji)础上(shang)集成开(kai)发(fa)。

 带宽测试原(yuan)理如(ru)图２所示(shi)，扭矩传(chuan)感(gan)器、磁(ci)滞(zhi)制(zhi)动器(qi)、 舵(duo)偏(pian)角(jiao)传(chuan)感(gan)器以及待测(ce)舵(duo)机(ji)通(tong)过(guo)联(lian)轴器连(lian)接，以减小(xiao)间隙， 并(bing)固(gu)定于舵机测(ce)试(shi)台架(jia)上(shang)。磁滞制动器(qi)是(shi)一种(zhong)优(you)越(yue)的扭矩控制(zhi)设备(bei)，利(li)用(yong)磁(ci)制(zhi)原(yuan)理通过(guo)控(kong)制输入的(de)励磁电(dian)流(liu)产生(sheng)连(lian)续(xu)可(ke)调的负载扭(niu)矩(ju)，且控(kong)制电流和输(shu)出(chu)扭矩(ju)具有(you)较好(hao)的线性关(guan)系，实(shi)现(xian)舵机任意载(zai)荷谱的(de)自动加载(zai)；扭(niu)矩传感器(qi)用于测定舵机(ji)实际受到的扭(niu)矩(ju)；飞控系(xi)统是整个(ge)测试系统(tong)的(de)核 心(xin)，主(zhu)要(yao)功(gong)能(neng)为：１）响应(ying)人(ren)机(ji)交(jiao)互(hu)软件(jian)对(dui)舵机(ji)激励(li)信号的(de)配(pei)置，包(bao)括激(ji)励(li)信号幅(fu)值、频率及执行时间等(deng)；２）输(shu)出不同频(pin) 率(lv)的(de)正(zheng)弦(xian)激(ji)励(li) ＰＷＭ 信(xin)号(hao)驱(qu)动待测(ce)舵(duo)机(ji)；３）通过(guo)舵偏角(jiao)传感器(qi)实(shi)时(shi)采集(ji)舵机(ji)输出响应；４）记录保(bao)存(cun)各(ge)试(shi)验(yan)点(dian)数(shu)据(ju)，包 括(kuo)时间、扭(niu)矩(ju)、输入指(zhi)令以及输出响应(ying)数(shu)据(ju)等。

测(ce)试步(bu)骤(zhou)及(ji)注意事(shi)项

3.以某型 ＦＵＴＡＢＡ 常(chang)用数(shu)字(zi)舵(duo)机(ji)为测(ce)试(shi)案例，简要阐 述(shu)试(shi)验过程(cheng)中的(de)测试步(bu)骤及(ji)注意事项(xiang)。

试验步(bu)骤如(ru)下(xia)：

１）估算待测(ce)舵机频(pin)带，确(que)定激(ji)励用(yong)的(de)正(zheng)弦信号(hao)幅(fu)值范 围和频(pin)率(lv)范(fan)围，将(jiang)频(pin)率(lv)范围(wei)等(deng)分(fen)，并绘(hui)制(zhi)试(shi)验(yan)表格，表格中(zhong) 填(tian)好(hao)各(ge)试(shi)验点(dian)的(de)幅(fu)值和(he)频率值；

２）检(jian)查确(que)认(ren)各(ge)测(ce)试(shi)系(xi)统设备(bei)连接(jie)正(zheng)常(chang)后(hou)上电；

３）标定(ding)待测(ce)舵机输(shu)入(ru)激(ji)励(li) ＰＷＭ 指(zhi)令和舵(duo)偏角采(cai)集(ji)输出电(dian)压信(xin)号(hao)与(yu)实(shi)际偏转(zhuan)角度对(dui)应表；

４）设置(zhi)各(ge)试验点处待(dai)测(ce)舵机激励输(shu)入信号(hao)幅(fu)值、频率(lv)和(he)执(zhi)行(xing)时间；

５）启动舵(duo)机，记录(lu)并(bing)保存本次(ci)试(shi)验(yan)点响(xiang)应数据(ju)；

６）重复(fu)步骤(zhou)４）～５），直至(zhi)所有试(shi)验(yan)点(dian)测(ce)试(shi)完毕(bi)；

７）调(diao)节(jie)磁(ci)滞制动(dong)器(qi)控(kong)制(zhi)励(li)磁电(dian)流输入，给待测舵机加(jia) 载(zai)指定(ding)的(de)铰链力矩(ju)，重复步骤(zhou)４）～６），完成(cheng)不(bu)同负载情况下(xia)所有(you)试验(yan)点(dian)测试；

８）整(zheng)理和分(fen)析(xi)试验(yan)数(shu)据。整(zheng)个(ge)测(ce)试(shi)过程(cheng)中需(xu)要(yao)注意(yi)事项(xiang)包(bao)括：１）测(ce)试数据应(ying)在(zai) 激(ji)励正弦(xian)信(xin)号(hao)的第５个(ge)周(zhou)期(qi)后采集(ji)记录(lu)，以(yi)避(bi)免系(xi)统尚未稳(wen)定(ding)影(ying)响(xiang)测量精(jing)度；２）随着频率的(de)增大，防(fang)止因(yin)衰(shuai)减(jian)过大(da)导(dao) 致输(shu)出信号(hao)不明显(xian)，激励正弦(xian)信号的幅(fu)值(zhi)也应逐(zhu)渐(jian)递增(zeng)，但须保(bao)证(zheng)最(zui)大偏(pian)转(zhuan)角速(su)度(du)不要(yao)超(chao)过(guo)舵(duo)机(ji)指标要求；３）整个测(ce) 试(shi)过程(cheng)中(zhong)机进(jin)行频繁(fan)的换(huan)向(xiang)操作，其温升(sheng)较(jiao)快，为避免(mian) 温升对(dui)测(ce)量结果(guo)的影(ying)响，在(zai)每(mei)个频(pin)率(lv)点(dian)测(ce)试完(wan)之后(hou)延(yan)迟一(yi) 段(duan)时间再进行下(xia)一(yi)点的(de)测试(shi)。

4.试验结果(guo)与(yu)数(shu)据(ju)分(fen)析(xi)

4.1数(shu)据处(chu)理

图３所(suo)示(shi)为空(kong)载情况下(xia)０．１Ｈｚ频率(lv)测试(shi)点(dian)原始(shi)试验(yan)曲线(xian)，按提(ti)供的数(shu)据处理方法得到(dao)舵(duo)偏角传感器输出(chu)测量(liang)信号(hao) 与舵机(ji)输入(ru)控制指令的幅(fu)值(zhi)比为１．０，相(xiang)位差(cha)为－３．５°。汇总(zong)各(ge)频(pin)率测(ce)试点序(xu)列的幅(fu)频特(te)性和相频(pin)特性实(shi)验结(jie)果(guo)，如图４所示(shi)，根据(ju)图４实测舵(duo)机(ji)的(de)幅(fu)值和(he)相(xiang)位差与频(pin)率(lv)

待测舵机(ji)空(kong)载(zai)下０。１Ｈｚ频率响应试(shi)验(yan)曲(qu)线 的曲(qu)线结(jie)果(guo)可知，结合幅频(pin)特(te)性(xing)和(he)相(xiang)频特性(xing)定(ding)义，可以(yi)得到(dao) 幅(fu)值下(xia)降(jiang)－３ｄＢ时(shi)待(dai)测(ce)舵机(ji)的(de)频(pin)率(lv)为(wei)３９．１４ｒａｄ／ｓ，即舵(duo)机(ji) 带宽(kuan) ωＨ 为 ６．２３ Ｈｚ，而相(xiang)位差相差(cha) －９０°时 的(de) 频 率(lv) 为 ２１．５５ｒａｄ／ｓ，即(ji)舵(duo)机的(de)相频(pin)特性(xing)（固有(you)频率）ωｎ 为(wei)３．４３Ｈｚ。 

4.2 误(wu)差(cha)分(fen)析

不(bu)考虑舵(duo)机的死区和非(fei)线(xian)性，一(yi)般(ban)可以采用(yong)标(biao)准(zhun)的(de)二(er)阶(jie)模(mo)型来模(mo)拟(ni)舵机真实响(xiang)应特(te)性：

按照(zhao)上述(shu)标(biao)准二(er)阶(jie)模(mo)型(xing)，可(ke)以计算舵(duo)机带(dai)宽ωＨ 与固有(you)频率关(guan)系理(li)论(lun)上为：

因(yin)此(ci)，当获得二(er)阶(jie)等(deng)效(xiao)模(mo)型(xing)的(de)固有频(pin)率(lv)ωｎ 和(he)阻尼(ni)比ξ 后，其(qi)幅(fu)频(pin)特性、相频(pin)特(te)性及(ji)带(dai)宽(kuan)就(jiu)确(que)定(ding)了(le)。

对(dui)于(yu)二阶(jie)等(deng)效模型(xing)，阻尼比(bi)ξ 一般介(jie)于０到１，根(gen) 据(ju) 式（１１），舵(duo)机的带宽(kuan)理论(lun)上介(jie)与(yu)固(gu)有频的(de)０至(zhi)倍之(zhi)间(jian)，然而４．１节根(gen)据原始试(shi)验(yan)数(shu)据(ju)测得舵(duo)机幅(fu)频(pin)特性（带(dai) 宽(kuan)）与(yu)相(xiang)频(pin)特（固有(you)频率）比(bi) 值(zhi) 等 于(yu)１．８２，不(bu)属(shu)于上(shang)述(shu)理论范围(wei)，经分(fen)析研(yan)究认(ren)为：真实测量系统存在时(shi)间延(yan)迟，这(zhe)对系统(tong)的(de)幅(fu)频特性(xing)影(ying)响较(jiao)小，因(yin)此(ci)幅频特(te)性结(jie)过不需(xu)要(yao)修正(zheng)，但(dan)系(xi)统延时对舵(duo)机相位滞(zhi)后的(de)影(ying)响很(hen)大，导致测得的(de)相位(wei)误差较大，因(yin)此需要对(dui)相位(wei)差进行修正和补偿。

4.3延(yan)时(shi)修正和(he)试(shi)验结(jie)果(guo)

为(wei)得(de)到(dao)舵(duo)机(ji)实(shi)测(ce)的近(jin)似标(biao)准(zhun)二阶(jie)模(mo)型(xing)，需要修(xiu)正(zheng)系统相(xiang)位差(cha)，具体(ti)步骤(zhou)如下(xia)：

１）假设(she)延(yan)迟时间(jian)，修(xiu)正(zheng)各测(ce)试(shi)频(pin)率(lv)下(xia)测(ce)试相(xiang)位(wei)差；

２）由测试(shi)频率与修(xiu)正后的(de)相位(wei)差(cha)插值(zhi)得到系统相(xiang)频(pin)特(te)性(xing)（固有频率）；

３）计算(suan)得(de)到系(xi)统(tong)阻(zu)尼(ni)比，确(que)定系统(tong)二(er)阶(jie)模型(xing)；

４）计算(suan)不(bu)同(tong)频率下系(xi)统二(er)阶模(mo)型幅(fu)频特性(xing)和相频(pin)特(te)性(xing)；

５）分别(bie)计算(suan)实(shi)测结(jie)果(guo)与(yu)对(dui)应频(pin)率下二(er)阶模型(xing)对应频(pin)率下的幅(fu)频(pin)特性(xing)与(yu)相频特性(xing)差值的平(ping)方和(he)；

６）改变延迟(chi)时间，寻求差值平方(fang)和最(zui)小(xiao)时(shi)对应的延迟时(shi)间；

７）绘制实测结果(guo)与(yu)二阶(jie)模(mo)型(xing)ｂｏｄｅ图验证计(ji)算结果(guo)。

按(an)照(zhao)上(shang)述(shu)修正方(fang)案，通(tong) 过 ＭＡＴＬＡＢ 寻优算(suan)法得(de)到系 统(tong)延迟时(shi)间(jian)为４６ｍｓ，

舵机标(biao)准二(er)阶模(mo)型(xing)固有频(pin)率ωｎ 为 ４８．６３ｒａｄ／ｓ，阻尼比ξ为(wei)０．８５时，其(qi)幅频(pin)和(he)相频特性(xing)曲线与(yu)实(shi)测(ce)系(xi)统(tong)差(cha)值平方(fang)和(he)最小(xiao)，两者(zhe)对比(bi)曲线如(ru)图(tu)５所(suo)示，从 图(tu)５中可以(yi)看出二者曲线(xian)基(ji)本吻合(he)，表(biao)明(ming)上述修正方案(an)的(de)正确(que)性(xing)与可行(xing)性。

按(an)照(zhao)上述系(xi)统延迟修正方(fang)法对所(suo)有(you)原始试(shi)验(yan)数(shu)据(ju)进行(xing)了处理(li)分(fen)析，汇总得(de)到该型舵机(ji)最(zui)终试(shi)验(yan)结(jie)果如(ru)表(biao)１所示(shi)，根(gen)据(ju)表１结果可知，在(zai)有负载情(qing)况(kuang)下待(dai)测(ce)舵机带宽和阻尼比技术指标略(lve)有(you)下降。

5.结论

本文(wen)针(zhen)对(dui)常用数字舵机(ji)产(chan)品(pin)未(wei)提(ti)供(gong)舵(duo)机带宽(kuan)技术(shu)指(zhi)标的现(xian)状和无人机控(kong)制(zhi)律(lv)设(she)计(ji)的实际需(xu)求，兼(jian)顾(gu)技术先进性和(he)工程实用(yong)性(xing)，基于(yu)无人机自(zi)身(shen)软硬(ying)件(jian)设备构(gou)建(jian)了(le)小型(xing)数字(zi)舵(duo)机(ji)带宽测试系统，完(wan)成(cheng)了(le)测(ce)试系(xi)统(tong)的(de)软硬件架构设计与集成(cheng)，利用该(gai)测(ce)试(shi)系统(tong)对(dui)小(xiao)型无(wu)人机(ji)常用数字舵机(ji)空载(zai) 和带载情况(kuang)下(xia)的(de)带(dai)宽(kuan)指(zhi)标(biao)进(jin)行(xing)了(le)检测，考虑(lv)到实(shi)际测量系(xi)统(tong)存(cun)在时(shi)间(jian)延迟(chi)，修(xiu)正并寻(xun)求(qiu)了(le)最(zui)符合(he)实测结(jie)果的近(jin)似(shi)标(biao) 准二阶(jie)数(shu)学(xue)模型(xing)，建立(li)了(le)常(chang)用(yong)舵机实际性(xing)能(neng)数据库(ku)，为(wei)后(hou)续(xu)无(wu)人(ren)机研制和(he)控(kong)制(zhi)律优(you)化设计提供了(le)技(ji)术(shu)支持。实际工程(cheng) 应用表明(ming)以(yi)无(wu)人(ren)机自身(shen)软(ruan)／硬件(jian)系(xi)统(tong)为(wei)基(ji)础(chu)构建(jian)的舵机(ji)带(dai)宽(kuan)测(ce)试(shi)系(xi)统方案可(ke)行(xing)，功(gong)能完备(bei)，可靠性(xing)好(hao)，成(cheng)本(ben)低(di)，为小(xiao)型数(shu)字(zi)舵(duo)机(ji)带(dai)宽指(zhi)标(biao)检测提(ti)供一种新(xin)手段(duan)。

参(can)考文(wen)献(xian)：［１］ 张西(xi)涛，江飞(fei)鸿，赵海(hai)．飞(fei)控系统极限环抑(yi)制对舵机(ji)性(xing) 能的需求计算(suan)［Ｊ］．飞(fei)行力(li)学，

２００９，２７（４）：３９－４２．

［２］ 孟捷，徐浩(hao)军(jun)，李(li) 大(da) 伟(wei)．舵(duo) 机(ji) 带 宽 对(dui)Ⅱ型 ＰＩＯ 预(yu)测 影 响研(yan)究［Ｊ］．系统(tong)仿(fang)真(zhen)学(xue)报，２０１１，２３（４）：８１３－８１６．

［３］ 刘(liu)艳(yan)，高(gao) 正 红(hong)，张(zhang) 星 雨(yu)．基于人机闭环稳(wen)定(ding)性的(de)舵(duo)机速(su) 率限(xian)制(zhi)边(bian)界［Ｊ］．航(hang)空(kong)工程(cheng)进展，２０１８，９（１）：２８－３４．

［４］ 习(xi)赵(zhao)军(jun)．基(ji)于(yu)虚(xu)拟仪器(qi)的(de)多(duo)路(lu)舵(duo)机(ji)测(ce)试(shi)系统(tong)［Ｄ］．武汉(han)：华中(zhong)科(ke)技(ji)大学(xue)，２００７．

［５］ 王(wang)文辉．基(ji)于虚拟(ni)仪器(qi)技(ji)术的(de)舵机(ji)振(zhen)动测(ce)试(shi)系统研(yan)制［Ｄ］．长沙：国防(fang)科(ke)学(xue)技术(shu)大(da)学，２０１３．

［６］ 牛(niu)海发(fa)，牛(niu)明博．一(yi)种基(ji)于虚拟(ni)仪(yi)器的(de)舵(duo)机测(ce)试系(xi)统(tong) 研制［Ｊ］．实验技(ji)术与管理(li)，2007，２４（２）：６７－７１．

［７］ 谭(tan)营，许(xu)化龙，吴(wu)琳(lin)．基(ji)于 ＬａｂＶＩＥＷ 的(de)舵机(ji)测(ce)试(shi)系统(tong)设(she) 计(ji)［Ｊ］．微计(ji)算机(ji)信(xin)息，２００７（３１）：１３３－１３４，２８６．

［８］ 苏(su)继(ji)杰，鲍(bao)传美，郑(zheng)幸(xing)，等(deng)．虚拟(ni)仪(yi)器(qi)的无人(ren)机(ji)舵(duo)机(ji)测试(shi)系(xi)统(tong)设计(ji)与实(shi)现［Ｊ］．火(huo) 力(li) 与(yu) 指 挥 控(kong) 制(zhi)，２００８，３３（Ｓ２）：１６４－１６５，１７３．

［９］ 崔伟(wei)，赵波(bo)．便(bian)携式(shi)舵(duo)机(ji)测(ce)试系(xi)统(tong)的设计与(yu)应用［Ｊ］． 宇(yu)航计(ji)测(ce)技术，２０１０，３０（３）：５７－６１．

［１０］ 毛先(xian)柏，谢东(dong)，李昌(chang)．基(ji)于(yu)支持(chi)向(xiang)量(liang)机(ji)的(de)舵(duo)机带(dai)宽(kuan)测 试(shi)［Ｊ］．计算(suan)机(ji)测量(liang)与控制，２００７（１１：１４８２－１４８３，１５１８．