测试带宽的方法、装置、系统及设备与流程

本发明涉及信号处理领域，具体而言，涉及一种测试带宽的方法、装置、系统及设备。

背景技术：

在自动控制系统中，为了保证伺服电机的正常运转，需要测试控制伺服电机运转的伺服驱动器的带宽。在《交流伺服驱动器通用技术条件》(jb/t10184-2000)中规定了一种伺服驱动器带宽的测试方法，该方法具体为：当伺服驱动器工作在速度环模式下，输入正弦波转速指令，其幅值为额定转速值的0.01倍，频率由1hz逐渐升高，记录电机对应的转速曲线，随着指令值频率的提高，电机实际转速的波形曲线相对于正弦波转速指令波形曲线的幅值逐渐减小，当幅值减小为指令值的0.707时，对应的频率即为伺服驱动器的带宽。

由上可知，现有的测试伺服驱动器的带宽需要使用正弦波信号来激励伺服驱动器，进而控制伺服电机。并且，现有的测试方法需要正弦波信号发生器、伺服驱动器、伺服电机以及示波器等。因此，测试带宽的系统比较复杂，测试设备比较多，并且需要人为进行扫频来判断伺服驱动器的带宽，测试带宽的精度比较低。此外，由于现有技术采用的是正弦波信号进行扫频，而正弦波扫频速度较慢，测试的频率点比较少。

针对上述由于现有技术中正弦波扫频速度慢，需要人为判断带宽而造成的测试带宽的方法复杂以及测试效率低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种测试带宽的方法、装置、系统及设备，以至少解决解决了由于现有技术中正弦波扫频速度慢，需要人为判断带宽而造成的测试带宽的方法复杂以及测试效率低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种测试带宽的方法，包括：上位机控制数据采集卡产生直流信号和白噪声信号；在直流信号满足预设条件的情况下，上位机控制数据采集卡切换为输出白噪声信号；上位机根据白噪声信号以及伺服驱动器在白噪声信号的激励下所反馈的信号确定伺服驱动器的带宽。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种测试带宽的装置，包括：第一控制模块，用于上位机控制数据采集卡产生直流信号和白噪声信号；第二控制信号，用于在直流信号满足预设条件的情况下，上位机控制数据采集卡切换为输出白噪声信号；确定信号，用于上位机根据白噪声信号以及伺服驱动器在白噪声信号的激励下所反馈的信号确定伺服驱动器的带宽。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种测试带宽的设备，包括：上位机，用于控制处理器产生直流信号和白噪声信号，在直流信号满足预设条件的情况下，控制处理器将直流信号切换为白噪声信号，并根据白噪声信号以及处理器在白噪声信号的激励下所反馈的信号确定伺服驱动器的带宽；处理器，与上位机连接，用于接收上位机发送的控制信号，并根据控制信号产生直流信号和白噪声信号。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种测试带宽的系统，包括测试带宽的设备。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，该程序执行测试带宽的方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，该程序运行时执行测试带宽的方法。

在本发明实施例中，采用白噪声信号激励伺服驱动器的方式，通过上位机控制数据采集卡产生直流信号和白噪声信号；在直流信号满足预设条件的情况下，上位机控制数据采集卡切换为输出白噪声信号；上位机根据白噪声信号以及伺服驱动器在白噪声信号的激励下所反馈的信号确定伺服驱动器的带宽，达到了提高伺服驱动器的带宽的测试速度以及测试精度的目的，从而实现了伺服驱动器的自动扫频的技术效果，进而解决了解决了由于现有技术中正弦波扫频速度慢，需要人为判断带宽而造成的测试带宽的方法复杂以及测试效率低的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种测试带宽的方法流程图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的测试带宽的方法流程图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的测试带宽的设备结构示意图；

图4是根据本发明实施例的一种可选的测试带宽的方法流程图；

图5是根据本发明实施例的一种可选的测试带宽的方法流程图；

图6是根据本发明实施例的一种可选的测试带宽的方法流程图；

图7是根据本发明实施例的一种可选的测试带宽的方法流程图；

图8是根据本发明实施例的一种可选的测试带宽的方法流程图；

图9是根据本发明实施例的一种测试带宽的装置结构示意图；以及

图10是根据本发明实施例的一种测试带宽的设备结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种测试带宽的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的测试带宽的方法流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤s102，上位机控制数据采集卡产生直流信号和白噪声信号。

需要说明的是，上述上位机可以由labview软件进行开发设计，也可由其他软件进行开发设计，其中，通过使用labview软件中的声音与振动工具包能够控制数据采集卡，并能获取到数据采集卡采集到的数据或信号。在对数据采集卡采集到的数据或信号进行处理或分析之后，将处理结果或分析结果显示在由labview软件开发的人机交互界面上，工作人员可以从人机交互界面上直观的获取到处理结果或分析结果。此外，工作人员还可以在上位机的人机交互界面上输入相关的指令来控制数据采集卡采集或产生相应的信号。

具体的，工作人员操作上位机使上位机发送控制数据采集卡产生激励信号的控制信号，上位机收到用户的操作指令后，将控制信号发送至数据采集卡，数据采集卡根据接收到的控制信号产生直流信号和白噪声信号。其中，为提高整体带宽测试系统的测试效率，上述数据采集卡可以为具有高采样率的数据采集卡，例如，nipcie，该nipcie数据采集卡可以插进上位机的pcie插槽内，由此，可以节省整个测试系统的空间，降低了系统的复杂度。此外，上述数据采集卡产生的激励信号为直流信号和白噪声信号。

步骤s104，在直流信号满足预设条件的情况下，上位机控制数据采集卡切换为输出白噪声信号。

具体的，在对伺服驱动器的带宽进行测试的过程中，上位机发送控制数据采集卡产生直流信号的控制信号至数据采集卡，数据采集卡根据该控制信号产生直流信号，该直流信号可激励伺服驱动器，伺服驱动器在收到直流信号的激励下，接收伺服电机发送的转速信号，并将转速信号反馈给数据采集卡。数据采集卡采集到伺服驱动器反馈的转速信号，并将该转速信号发送至上位机。上位机在收到该转速信号后，判断该转速信号是否与直流信号满足预设条件。如果上位机检测到该转速信号与直流信号满足预设条件，则控制信息采集卡将直流信号切换为白噪声信号，由白噪声信号激励伺服驱动器，进而上位机根据伺服驱动器反馈的信号确定伺服驱动器的带宽。

需要说明的是，将现有技术中激励伺服驱动器的正弦波信号并更为白噪声信号，由于白噪声信号的扫频速度比正弦波信号的扫频速度快，因此得到的伺服驱动器的带宽的精度更高，速度更快。

步骤s106，上位机根据白噪声信号以及伺服驱动器在白噪声信号的激励下所反馈的信号确定伺服驱动器的带宽。

具体的，数据采集卡将白噪声信号发送至伺服驱动器，进而激励伺服驱动器，伺服驱动器在白噪声信号的激励下，获取到伺服电机发送的脉冲信号，并将该脉冲信号转换为模拟电压信号，发送该模拟电压信号至数据采集卡。上位机软件通过数据采集卡可以获取到由伺服驱动器发送的模拟电压信号以及由数据采集卡产生的白噪声信号，并对模拟电压信号和白噪声信号进行分析，从而得到伺服驱动器的带宽。

需要说明的是，由于上位机可以根据模拟电压信号和白噪声信号进行分析，并将分析后的结果在上位机的人机交互界面上显示，工作人员通过上位机软件可以直观的获取到伺服驱动器的带宽，从而减少了由人为判断带宽所带来的误差，提高了测试带宽的精度。

根据上述步骤s102至步骤s106所公开的内容可以获知，通过上位机控制数据采集卡产生直流信号和白噪声信号；在直流信号满足预设条件的情况下，上位机控制数据采集卡切换为输出白噪声信号；上位机根据白噪声信号以及伺服驱动器在白噪声信号的激励下所反馈的信号确定伺服驱动器的带宽。

容易注意到的是，由于本申请采用白噪声信号作为伺服驱动器的激励信号，而白噪声的激励扫频速度更快，因此，采用白噪声信号激励伺服驱动器可以提高测试伺服驱动器的带宽的精度。此外，由于数据采集卡与上位机软件集成一体，因此，本申请可以有效的节省测试带宽的系统的空间，减少系统的复杂度。

基于上述分析，本申请达到了提高伺服驱动器的带宽的测试速度以及测试精度的目的，从而实现了伺服驱动器的自动扫频的技术效果，进而解决了解决了由于现有技术中正弦波扫频速度慢，需要人为判断带宽而造成的测试带宽的方法复杂以及测试效率低的技术问题。

在一种可选的实施例中，图2示出了一种可选的测试带宽的方法流程图，如图2所示，在步骤s102之后，即在上位机控制数据采集卡产生直流信号和白噪声信号之后，测试带宽的方法还包括：

步骤s202，上位机发送直流信号至数据采集卡；

步骤s204，上位机接收数据采集卡采集到的直流响应信号，其中，直流响应信号为伺服驱动器根据直流信号所反馈的转速信号；

步骤s206，上位机判断转速信号与直流信号是否相匹配；

步骤s208，在转速信号与直流信号相匹配的情况下，上位机确定直流信号满足预设条件。

需要说明的是，上述直流响应信号是上位机发送控制数据采集卡产生直流信号的控制信号之后，伺服驱动器在直流信号的激励下所反馈的转速信号。

具体的，工作人员可以通过上位机控制数据采集卡产生直流信号，并通过上位机的人机交互界面观察伺服驱动器反馈的转速信号与数据采集卡产生的直流信号是否相匹配。如果伺服驱动器反馈的转速信号与数据采集卡所产生的直流信号不相匹配，伺服驱动器将伺服电机通过编码器线反馈的伺服电机的实时转速信号通过一个模拟输出口反馈给数据采集卡，如图3所示的一种可选的测试带宽的设备结构示意图。在图3中，数据采集卡的ao-0端用于输出激励信号(包括直流信号和白噪声信号)，ai-0用于通过三通接头获取数据采集卡产生的激励信号(即数据采集卡的输出信号)，ai-1用于通过同轴电缆获取伺服驱动器反馈的响应信号(即数据采集卡的输入信号)。

此外，还需要说明的是，可对上述转速信号的幅值进行放大或缩小，即可以调节伺服驱动器的输出增益。

在另一种可选的实施例中，图4示出了一种可选的测试带宽的方法流程图，如图4所示，在直流信号满足预设条件的情况下，上位机控制数据采集卡切换为输出白噪声信号，具体包括如下步骤：

步骤s402，在转速信号的幅值与直流信号的幅值相匹配的情况下，上位机确定直流信号与转速信号满足预设条件；

步骤s404，在检测到直流信号与转速信号满足预设条件的情况下，上位机发送第一控制信号至数据采集卡，其中，第一控制信号用于控制数据采集卡将直流信号切换白噪声信号。

具体的，上位机在发送第一控制信号至数据采集卡之前，数据采集卡产生的激励信号为直流信号。在伺服驱动器所反馈的转速信号的幅值与数据采集卡所产生的直流信号的幅值一致的情况下，上位机发送第一控制信号。数据采集卡在接收到第一控制信号之后，将激励信号切换为白噪声信号，由白噪声信号激励伺服驱动器。

需要说明的是，激励信号(即直流信号和白噪声信号)通过ao-0输出，通过同轴电缆1输出到三通接头。然后通过三通接头输出至同轴电缆3和4，即此时，数据采集卡通过ai-0采集激励信号。此外，ao-1为数据采集卡的另一个输出端口，可作为备用端口使用。

可选的，如图5所示的一种可选的测试带宽的方法流程图，其中，步骤s106，上位机根据白噪声信号以及伺服驱动器在白噪声信号的激励下所反馈的信号确定伺服驱动器的带宽，具体包括如下步骤：

步骤s502，上位机根据白噪声信号以及伺服驱动器在白噪声信号的激励下所反馈的信号得到特性曲线，其中，特性曲线至少包括如下之一：幅值特性曲线和相频特性曲线；

步骤s504，上位机根据特性曲线确定伺服驱动器的带宽。

在一种可选的实施例中，数据采集卡通过ai-0端口采集激励信号，通过ai-1端口采集伺服驱动器反馈的信号(即响应信号)，并将获取到的激励信号和响应信号发送给上位机，上位机根据激励信号和响应信号进行分析，得到幅值特性曲线和相频特性曲线，进而判断出幅值特性曲线上位于-3db的所对应的频率点，根据该频率点即可确定伺服驱动器的带宽。

还存在一种可选的实施例，如图6所示的一种可选的测试带宽的方法流程图，在上位机控制数据采集卡产生直流信号和白噪声信号之前，测试带宽的方法还包括如下步骤：

步骤s602，上位机控制伺服驱动器的运行模式为速度环模式；

步骤s604，在伺服驱动器的运行模式为速度环模式的情况下，上位机发送第二控制信号至数据采集卡，其中，第二控制信号用于控制数据采集卡产生直流信号。

需要说明的是，伺服驱动器具有三种工作模式，分别为位置环模式、速度环模式和电流环模式。其中，在本申请中，伺服驱动器的运行模式为速度环模式。

具体的，根据图3所示的测试带宽的设备的结构示意图连接好各个设备，包括上位机与数据采集卡的连接、数据采集卡与伺服驱动器的连接以及伺服驱动器与伺服电机之间的练级。其中，在数据采集卡与伺服驱动器之间通过三通接头以及同轴电缆将数据采集卡与伺服驱动器连接在一起，伺服驱动器与伺服电机之间通过编码器线和uvw线连接。在连接好各个设备之后，上位机软件对伺服驱动器进行初始化处理，设置伺服驱动器的运行模式为速度环模式。在对伺服驱动器进行初始化处理之后，上位机发送第二控制信号控制数据采集卡产生直流信号。

还存在一种可选的实施例，如图7所示的一种可选的测试带宽的方法流程图，在上位机根据白噪声信号以及伺服驱动器在白噪声信号的激励下所反馈的信号确定伺服驱动器的带宽之前，测试带宽的方法还包括如下步骤：

步骤s702，伺服驱动器接收到数据采集卡发送的白噪声信号；

步骤s704，在白噪声信号的激励下，伺服驱动器获取伺服电机输出的脉冲信号；

步骤s706，伺服驱动器将脉冲信号转换为模拟电压信号；

步骤s708，伺服驱动器将模拟电压信号发送至数据采集卡，其中，模拟电压信号为伺服驱动器在白噪声信号的激励下所反馈的信号。

需要说明的是，伺服电机中的编码器可以检测伺服电机的实时转速，该转速为脉冲信号，该脉冲信号通过编码器线传递给伺服驱动器，伺服驱动器在接收到该转速信号之后，将该信号转换为直流电压信号(即上述模拟电压信号)，并将其发送至数据采集卡。

优选的，如图8所示的一种可选的测试带宽的方法流程图，首先使用labview软件的声音与振动工具包开发出上位机软件，上位机对伺服驱动器进行初始化处理，将其运行模式设置为速度环模式，然后上位机驱动数据采集卡给伺服驱动器直流信号。伺服驱动器在直流信号的激励下，向数据采集卡反馈响应信号。上位机通过数据采集卡获取到响应信号和激励信号，并判断响应信号和激励信号是否一致，如果两者不一致，则调整伺服驱动器的模拟输出增益，直至两者的幅值一致。然后上位机发送控制信号，控制数据采集卡切换输出信号为白噪声信号，数据采集卡用白噪声信号激励伺服驱动器，伺服驱动器将返回的转速信号发送至数据采集卡。最后上位机对激励信号和响应信号进行显示，并对其进行分析，进而得到幅值特性曲线和相频特性曲线，并根据幅值特性曲线和相频特性曲线计算出伺服驱动器的带宽。

实施例2

根据本发明实施例，还提供了一种测试带宽的装置实施例。

图9是根据本发明实施例的测试带宽的装置结构示意图，如图9所示，该装置包括：第一控制模块901、第二控制模块903以及确定模块905。

其中，第一控制模块901，用于上位机控制数据采集卡产生直流信号和白噪声信号；第二控制模块903，用于在直流信号满足预设条件的情况下，上位机控制数据采集卡切换为输出白噪声信号；确定模块905，用于上位机根据白噪声信号以及伺服驱动器在白噪声信号的激励下所反馈的信号确定伺服驱动器的带宽。

需要说明的是，上述第一控制模块901、第二控制模块903以及确定模块905对应于实施例1中的步骤s102至步骤s106，三个模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。

可选的，测试带宽的装置包括：发送模块、接收模块、判断模块以及第一确定模块。其中，发送模块，用于上位机发送直流信号至数据采集卡；接收模块，用于上位机接收数据采集卡采集到的直流响应信号，其中，直流响应信号为伺服驱动器根据直流信号所反馈的转速信号；判断模块，用于上位机判断转速信号与直流信号是否相匹配；第一确定模块，用于在转速信号与直流信号相匹配的情况下，上位机确定直流信号满足预设条件。

需要说明的是，上述发送模块、接收模块、判断模块以及第一确定模块对应于实施例1中的步骤s202至步骤s208，四个模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。

可选的，第二控制模块包括：第二确定模块以及第一发送模块。其中，第二确定模块，用于在转速信号的幅值与直流信号的幅值相匹配的情况下，上位机确定直流信号与转速信号满足预设条件；第一发送模块，用于在检测到直流信号与转速信号满足预设条件的情况下，上位机发送第一控制信号至数据采集卡，其中，第一控制信号用于控制数据采集卡将直流信号切换白噪声信号。

需要说明的是，上述第二确定模块以及第一发送模块对应于实施例1中的步骤s402至步骤s404，两个模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。

可选的，确定模块，包括：计算模块以及第三确定模块。其中，计算模块，用于上位机根据白噪声信号以及伺服驱动器在白噪声信号的激励下所反馈的信号得到特性曲线，其中，特性曲线至少包括如下之一：幅值特性曲线和相频特性曲线；第三确定模块，用于上位机根据特性曲线确定伺服驱动器的带宽。

需要说明的是，上述计算模块以及第三确定模块对应于实施例1中的步骤s502至步骤s504，两个模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。

可选的，测试带宽的装置还包括：第三控制模块以及第二发送模块。其中，第三控制模块，用于上位机控制伺服驱动器的运行模式为速度环模式；第二发送模块，用于在伺服驱动器的运行模式为速度环模式的情况下，上位机发送第二控制信号至数据采集卡，其中，第二控制信号用于控制数据采集卡产生直流信号。

需要说明的是，上述第三控制模块以及第二发送模块对应于实施例1中的步骤s602至步骤s604，两个模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。

可选的，测试带宽的装置还包括：第三发送模块、获取模块、转换模块以及第四发送模块。其中，第三发送模块，用于伺服驱动器接收到数据采集卡发送的白噪声信号；获取模块，用于在白噪声信号的激励下，伺服驱动器获取伺服电机输出的脉冲信号；转换模块，用于伺服驱动器将脉冲信号转换为模拟电压信号；第四发送模块，用于伺服驱动器将模拟电压信号发送至数据采集卡，其中，模拟电压信号为伺服驱动器在白噪声信号的激励下所反馈的信号。

需要说明的是，上述第三发送模块、获取模块、转换模块以及第四发送模块对应于实施例1中的步骤s702至步骤s708，四个模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。

实施例3

根据本发明实施例，还提供了一种测试带宽的设备实施例。

图10是根据本发明实施例的测试带宽的设备结构示意图，如图10所示，该设备包括：上位机1001以及处理器1003。

其中，上位机1001，用于控制处理器产生直流信号和白噪声信号，在直流信号满足预设条件的情况下，控制处理器将直流信号切换为白噪声信号，并根据白噪声信号以及处理器在白噪声信号的激励下所反馈的信号确定伺服驱动器的带宽；处理器1003，与上位机连接，用于接收上位机发送的控制信号，并根据控制信号产生直流信号和白噪声信号。

需要说明的是，上述上位机可以由labview软件进行开发设计，也可由其他软件进行开发设计。其中，通过使用labview软件中的声音与振动工具包能够控制处理器，并能获取到处理器采集到的数据或信号。在对处理器采集到的数据或信号进行处理或分析之后，将处理结果或分析结果显示在由labview软件开发的人机交互界面上，工作人员可以从人机交互界面上直观的获取到处理结果或分析结果。此外，工作人员还可以在上位机的人机交互界面上输入相关的指令来控制处理器采集或产生相应的信号。

此外，还需要说明的是，上述处理器至少包括数据采集卡、伺服驱动器以及伺服电机。其中，一种可选的测试带宽的设备结构示意图如图3所示，由图3可以看出上位机、数据采集卡、伺服驱动器以及伺服电机四者之间的连接关系。

在一种可选的实施例中，工作人员操作上位机使上位机发送控制数据采集卡产生激励信号的控制信号，上位机收到用户的操作指令后，将控制信号发送至数据采集卡，数据采集卡根据接收到的控制信号产生直流信号和白噪声信号。其中，为提高整体带宽测试系统的测试效率，上述数据采集卡可以为具有高采样率的数据采集卡，例如，nipcie，该nipcie数据采集卡可以插进上位机的pcie插槽内，由此，可以节省整个测试系统的空间，降低了系统的复杂度。此外，上述数据采集卡产生的激励信号为直流信号和白噪声信号。

在另一种可选的实施例中，在对伺服驱动器的带宽进行测试的过程中，上位机发送控制数据采集卡产生直流信号的控制信号至数据采集卡，数据采集卡根据该控制信号产生直流信号，该直流信号可激励伺服驱动器，伺服驱动器在收到直流信号的激励下，接收伺服电机发送的转速信号，并将转速信号反馈给数据采集卡。数据采集卡采集到伺服驱动器反馈的转速信号，并将该转速信号发送至上位机。上位机在收到该转速信号后，判断该转速信号是否与直流信号满足预设条件。如果上位机检测到该转速信号与直流信号满足预设条件，则控制信息采集卡将直流信号切换为白噪声信号，由白噪声信号激励伺服驱动器，进而上位机根据伺服驱动器反馈的信号确定伺服驱动器的带宽。

由上可知，通过上位机控制处理器产生直流信号和白噪声信号，在直流信号满足预设条件的情况下，控制处理器将直流信号切换为白噪声信号，并根据白噪声信号以及处理器在白噪声信号的激励下所反馈的信号确定伺服驱动器的带宽；处理器接收上位机发送的控制信号，并根据控制信号产生直流信号和白噪声信号。

容易注意到的是，由于本申请采用白噪声信号作为伺服驱动器的激励信号，而白噪声的激励扫频速度更快，因此，采用白噪声信号激励伺服驱动器可以提高测试伺服驱动器的带宽的精度。此外，由于数据采集卡与上位机软件集成一体，因此，本申请可以有效的节省测试带宽的系统的空间，减少系统的复杂度。

基于上述分析，本申请达到了提高伺服驱动器的带宽的测试速度以及测试精度的目的，从而实现了伺服驱动器的自动扫频的技术效果，进而解决了解决了由于现有技术中正弦波扫频速度慢，需要人为判断带宽而造成的测试带宽的方法复杂以及测试效率低的技术问题。

可选的，上位机还用于发送控制信号至处理器，其中，控制信号用于控制处理器产生直流信号和白噪声信号，其中，控制信号包括：第一控制信号和第二控制信号。

需要说明的是，上位机发送的第一控制信号用于控制数据采集卡产生直流信号和白噪声信号。数据采集卡在根据第一控制信号将直流信号发送至伺服驱动器，伺服驱动器根据直流信号将转速信号反馈至数据采集卡。此外，在直流信号和转速信号的幅值相匹配的情况下，上位机发送第二控制信号至控制数据采集卡，数据采集卡将激励信号由直流信号切换为白噪声信号。

在一种可选的实施例中，数据采集卡，用于接收上位机发送的第一控制信号，并根据第一控制信号产生直流信号，以及根据第二控制信号将直流信号切换为白噪声信号；伺服驱动器，用于与数据采集卡连接，用于根据直流信号调节伺服驱动器的转速信号；伺服电机，与伺服驱动器连接，用于向伺服驱动器发送转速信号。

在一种可选的实施例中，伺服电机包括：编码器，与伺服驱动器连接，用于检测伺服电机的转速，得到转速信号。

需要说明的是，编码器位于如图3所示的伺服电机上。此外，编码器检测到的转速为脉冲信号，该脉冲信号通过编码器线传递给伺服驱动器，伺服驱动器在接收到该转速信号之后，将该信号转换为直流电压信号，并将其发送至数据采集卡。

在一种可选的实施例中，伺服驱动器还用于接收伺服电机发送的转速信号，将转速信号转换为模拟电压信号，并将模拟电压信号发送至数据采集卡。

具体的，伺服驱动器接收到数据采集卡发送的白噪声信号，在白噪声信号的激励下，伺服驱动器获取伺服电机输出的脉冲信号，并将脉冲信号转换为模拟电压信号，最后将模拟电压信号(即上述转换后的直流电压信号)发送至数据采集卡，其中，模拟电压信号为伺服驱动器在白噪声信号的激励下所反馈的信号。

在一种可选的实施例中，数据采集卡还用于采集伺服驱动器反馈的响应信号。

具体的，工作人员可以通过上位机控制数据采集卡产生直流信号，并通过上位机的人机交互界面观察伺服驱动器反馈的转速信号与数据采集卡产生的直流信号是否相匹配。如果伺服驱动器反馈的转速信号与数据采集卡所产生的直流信号不相匹配，伺服驱动器将伺服电机通过编码器线反馈的伺服电机的实时转速信号通过一个模拟输出口反馈给数据采集卡，如图3所示的一种可选的测试带宽的设备结构示意图。在图3中，数据采集卡的ao-0端用于输出激励信号(包括直流信号和白噪声信号)，ai-0用于通过三通接头获取数据采集卡产生的激励信号(即数据采集卡的输出信号)，ai-1用于通过同轴电缆获取伺服驱动器反馈的响应信号(即数据采集卡的输入信号)。

在一种可选的实施例中，上位机在发送第一控制信号至数据采集卡之前，数据采集卡产生的激励信号为直流信号。在伺服驱动器所反馈的转速信号的幅值与数据采集卡所产生的直流信号的幅值一致的情况下，上位机发送第一控制信号。数据采集卡在接收到第一控制信号之后，将激励信号切换为白噪声信号，由白噪声信号激励伺服驱动器。

需要说明的是，激励信号(即直流信号和白噪声信号)通过ao-0输出，通过同轴电缆1输出到三通接头。然后通过三通接头输出至同轴电缆3和4，即此时，数据采集卡通过ai-0采集激励信号。此外，ao-1为数据采集卡的另一个输出端口，可作为备用端口使用。

在一种可选的实施例中，由图3可知，处理器还包括：三通接头、uvw线和编码器线。其中，三通接头，用于通过同轴电缆连接数据采集卡以及伺服驱动器；uvw线，用于连接伺服驱动器与伺服电机；编码器线，连接于伺服驱动器与伺服电机之间，用于传输转速信号至伺服驱动器。

此外，在一种优选的实施例中，首先使用labview软件的声音与振动工具包开发出上位机软件，上位机对伺服驱动器进行初始化处理，将其运行模式设置为速度环模式，然后上位机驱动数据采集卡给伺服驱动器直流信号。伺服驱动器在直流信号的激励下，向数据采集卡反馈响应信号。上位机通过数据采集卡获取到响应信号和激励信号，并判断响应信号和激励信号是否一致，如果两者不一致，则调整伺服驱动器的模拟输出增益，直至两者的幅值一致。然后上位机发送控制信号，控制数据采集卡切换输出信号为白噪声信号，数据采集卡用白噪声信号激励伺服驱动器，伺服驱动器将返回的转速信号发送至数据采集卡。最后上位机对激励信号和响应信号进行显示，并对其进行分析，进而得到幅值特性曲线和相频特性曲线，并根据幅值特性曲线和相频特性曲线计算出伺服驱动器的带宽。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种测试带宽的系统，包括测试带宽的设备。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，该程序执行测试带宽的方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，该程序运行时执行测试带宽的方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。