基于力矩電機(jī)的摩擦力矩測試系統(tǒng).pdf

1、本課題以航天科技集團(tuán)某院研究所實(shí)際工程項(xiàng)目為依托，主要研究了基于力矩電機(jī)的摩擦力矩測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含驅(qū)動(dòng)電機(jī)和被測減速器（傳動(dòng)機(jī)構(gòu)），其中所測的摩擦力矩即為該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦力矩，而實(shí)現(xiàn)對傳動(dòng)機(jī)構(gòu)摩擦力矩的準(zhǔn)確測量需要補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)電機(jī)的摩擦力矩以保證驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出平穩(wěn)。基于此，本文對整體測試系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)——驅(qū)動(dòng)電機(jī)摩擦力矩補(bǔ)償及被試傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦力矩測試展開了研究。
　　本論文首先介紹了摩擦力矩測試技術(shù)國內(nèi)外現(xiàn)有的研究情況。電機(jī)摩擦

2、力矩測試系統(tǒng)由于摩擦力矩的分散性大，要求測量的儀器必須要有穩(wěn)定的低振動(dòng)高精度的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，因此該系統(tǒng)的關(guān)鍵問題就是對于驅(qū)動(dòng)電機(jī)采取合適的控制策略。本論文以調(diào)速性能良好的力矩電機(jī)為基礎(chǔ)，建立了永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，仿真并分析了永磁同步電機(jī)在矢量控制的方式下電機(jī)的輸出速度以及電樞電流的輸出特性。
　　針對電機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下受到摩擦力矩、波動(dòng)力矩以及測量系統(tǒng)和反饋系統(tǒng)死區(qū)的影響而產(chǎn)生的抖動(dòng)問題，本論文主要設(shè)計(jì)了基于模型的參考自適

3、應(yīng)低速摩擦補(bǔ)償?shù)目刂撇呗?，?gòu)建出驅(qū)動(dòng)電機(jī)的自適應(yīng)控制基本原理以及設(shè)計(jì)方法，并計(jì)算出了該系統(tǒng)在選取的控制策略下的自適應(yīng)律，最后對該控制系統(tǒng)進(jìn)行了建模和仿真分析。通過實(shí)驗(yàn)可以看出所選取的控制策略對整個(gè)系統(tǒng)有著明顯的作用，系統(tǒng)的跟蹤誤差也是收斂的。
　　最后設(shè)計(jì)并搭建了摩擦力矩測試試驗(yàn)臺(tái)。通過測得的摩擦力矩實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了驅(qū)動(dòng)電機(jī)數(shù)學(xué)模型的控制策略以及摩擦補(bǔ)償?shù)挠行浴Ｍㄟ^實(shí)驗(yàn)表明了自適應(yīng)律的設(shè)計(jì)合理以及低速時(shí)摩擦補(bǔ)償對驅(qū)動(dòng)電機(jī)的抖動(dòng)有