三自由度永磁球形電動機(jī)的軌跡規(guī)劃.pdf

1、三自由度永磁球形電動機(jī)是一種結(jié)構(gòu)新穎、高度集成化的多自由度運(yùn)動的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換裝置，具有廣泛的應(yīng)用前景。但目前仍處于理論研究及實(shí)驗(yàn)階段，軌跡規(guī)劃、運(yùn)動控制等很多問題亟待解決。
　　本文首先采用旋量理論對三自由度永磁球形電動機(jī)運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)特性進(jìn)行了分析。采用運(yùn)動螺旋理論和POE指數(shù)積法綜合分析了三自由度永磁球形電動機(jī)的運(yùn)動學(xué)特點(diǎn)，并求解出了其運(yùn)動學(xué)正解、逆解，得到三自由度永磁球形電動機(jī)速度變換的雅可比矩陣。利用凱恩方程和旋量理論求取

2、了三自由度永磁球形電動機(jī)運(yùn)動所需的驅(qū)動力矩，建立了三自由度永磁球形電動機(jī)動力學(xué)模型。
　　其次，采用多種數(shù)學(xué)方法對三自由度永磁球形電動機(jī)的軌跡規(guī)劃問題展開了深入的研究，對相同的運(yùn)動路徑分別采用S曲線加減速法、三次樣條法、B樣條法對三自由度永磁球形電動機(jī)軌跡規(guī)劃進(jìn)行了探討并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。對相同運(yùn)動路徑使用不同的軌跡規(guī)劃方法得到的運(yùn)動軌跡進(jìn)行了分析研究，比較了各種方法的性能差異。
　　最后，提出一種改善永磁球形電動機(jī)運(yùn)動性能的