永磁球形電動(dòng)機(jī)位置檢測(cè)以及力矩計(jì)算等相關(guān)問題的研究.pdf

1、永磁球形電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，能夠三自由度運(yùn)動(dòng)，未來具有廣闊的應(yīng)用前景。雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)球形電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了深入的研究，但有些問題仍然未能很好的解決，集中體現(xiàn)在位置檢測(cè)、電流計(jì)算、控制等方面。本文在這些問題上做了一些研究工作，主要內(nèi)容如下:
　　1.提出了通過檢測(cè)空間固定點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子位置測(cè)量的方法。利用圓柱永磁體作為磁源，將其置于轉(zhuǎn)軸之上。使用三維磁感應(yīng)強(qiáng)度傳感器測(cè)量空間特定點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，通過算法處理，便可得到輸出軸在參考坐標(biāo)系中

2、的位置。仿真分析證明了該方法的可行性。
　　2.通過有限元軟件Magnet分析計(jì)算了確定結(jié)構(gòu)參數(shù)的球形電動(dòng)機(jī)的矩角參數(shù)，并用指數(shù)函數(shù)擬合了離散的矩角參數(shù)數(shù)據(jù)點(diǎn)，得到了矩角參數(shù)的函數(shù)計(jì)算表達(dá)式。并據(jù)此給出了球形電動(dòng)機(jī)在參考坐標(biāo)系中合力矩的計(jì)算公式。提出約束條件下產(chǎn)生一定大小力矩所需最優(yōu)電流值的計(jì)算方法，實(shí)例計(jì)算證明了算法的正確性。
　　3.根據(jù)剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)原理建立了球形電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)球形電動(dòng)機(jī)最優(yōu)路徑規(guī)劃問