復(fù)合驅(qū)動(dòng)式三自由度運(yùn)動(dòng)電機(jī)的電磁分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、傳統(tǒng)的多自由度運(yùn)動(dòng)電機(jī)大多采用機(jī)械軸承連接結(jié)構(gòu),在長期操作中材料的磨損可能會(huì)導(dǎo)致球面運(yùn)動(dòng)變得不穩(wěn)定,對(duì)球面運(yùn)動(dòng)造成阻力,引起球面機(jī)體發(fā)熱,這不僅會(huì)加速器件的老化,同時(shí)也使電機(jī)運(yùn)行性能變差且易失控,針對(duì)上述問題,本文基于多自由度運(yùn)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),提出一種復(fù)合驅(qū)動(dòng)式三自由度運(yùn)動(dòng)電機(jī),該電機(jī)區(qū)別于傳統(tǒng)電機(jī)的最大特點(diǎn)是在定轉(zhuǎn)子之間注入液體油膜,這種新型結(jié)構(gòu)可有效的減小運(yùn)行中摩擦帶來的損耗,延長電機(jī)的使用壽命,提高系統(tǒng)的控制精度與工作的靈活度。

2、
  本論文主要將研究工作分為兩部分,第一部分主要對(duì)本電機(jī)的電磁系統(tǒng)進(jìn)行基礎(chǔ)性地研究與分析。首先,介紹了電機(jī)的基本構(gòu)造、結(jié)構(gòu)參數(shù)及工作原理,利用ANSOFT有限元軟件對(duì)電機(jī)三維建模,用三維有限元法對(duì)電機(jī)永磁體磁場及氣隙磁密分布進(jìn)行仿真并分析;其次建立電機(jī)的轉(zhuǎn)矩模型,分析電機(jī)的大范圍自轉(zhuǎn)、偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩及精細(xì)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩特性,并制定本電機(jī)的通電控制策略;再利用數(shù)學(xué)方法對(duì)本電機(jī)進(jìn)行解析建模,計(jì)算出電機(jī)的磁場分布情況?;邴溈怂鬼f張量法對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩

3、進(jìn)行建模,得出轉(zhuǎn)矩特性,將解析法和有限元法得到的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。最后通過改變電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)研究轉(zhuǎn)子及定子線圈對(duì)電機(jī)電磁系統(tǒng)及轉(zhuǎn)矩特性造成的影響,為電機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。第二部分主要對(duì)電機(jī)本體的優(yōu)化及新結(jié)構(gòu)的探索做出具體研究。提出利用支持向量機(jī)建模的思想,建立樣本空間,采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,建立了該電機(jī)的支持向量機(jī)模型。選擇遺傳算法對(duì)電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,給出優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,將優(yōu)化目標(biāo)設(shè)定為電機(jī)轉(zhuǎn)矩,給出了優(yōu)化結(jié)果,并與有

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