永磁同步電機(jī)驅(qū)動平面欠驅(qū)動2R機(jī)械臂的非線性動力特性研究.pdf

1、在現(xiàn)實世界中，非線性現(xiàn)象是普遍存在的，對不同非線性系統(tǒng)中各種復(fù)雜問題的研究推動了非線性科學(xué)的發(fā)展，并由此衍生出了耗散結(jié)構(gòu)論、協(xié)同學(xué)、突變論、混沌學(xué)及分形理論等。
　　機(jī)電一體化是機(jī)械工業(yè)的發(fā)展方向。機(jī)電一體化系統(tǒng)可以看作為由驅(qū)動電機(jī)和機(jī)構(gòu)等子系統(tǒng)所組成的系統(tǒng)。本文研究的主要目的是研究在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，當(dāng)各個子系統(tǒng)均為非線性系統(tǒng)，存在不動點(diǎn)、周期運(yùn)動和混沌運(yùn)動的情況下，整個系統(tǒng)的動力學(xué)特性。
　　本文以永磁同步電機(jī)驅(qū)動的平面

2、2R欠驅(qū)動機(jī)械臂作為研究對象。主要研究工作包括:
　　1.對平面2R機(jī)械臂系統(tǒng)中的復(fù)雜動力學(xué)行為展開深入研究。在以拉格朗日方法建立了動力學(xué)方程，采用龍格庫塔法對動力學(xué)方程求解，借助于時域波形圖、相圖、頻率譜，最大Lyapunov指數(shù)和分岔圖等研究手段，分析了該系統(tǒng)中部分參數(shù)變化對其動力學(xué)行為的影響。研究表明:在不同的參數(shù)組合下，系統(tǒng)會呈現(xiàn)周期運(yùn)動和混沌運(yùn)動等不同的動力學(xué)狀態(tài)，而且參數(shù)變化還會影響系統(tǒng)的分岔方式。
　　2.研究

3、了永磁同步電機(jī)中的非線性動力學(xué)特性。根據(jù)電磁學(xué)的基本法則和動力學(xué)知識建立永磁同步電機(jī)的動力學(xué)方程式，將其時間尺度變換和變量尺度變換后進(jìn)行了動力學(xué)分析。利用數(shù)值仿真的方法，證明了在特定參數(shù)下永磁同步電機(jī)中存在著不動點(diǎn)、周期運(yùn)動和混沌運(yùn)動。
　　3.研究了永磁同步電機(jī)驅(qū)動的2R機(jī)械臂機(jī)電系統(tǒng)整體的動力學(xué)特性。所采用的研究方法和過程與研究2R機(jī)械臂和永磁同步電機(jī)的過程和方法相同。研究表明，由于電機(jī)與機(jī)構(gòu)之間有非常強(qiáng)的耦合作用，整個系統(tǒng)的