兩自由度直驅(qū)感應(yīng)電機(jī)耦合特性與控制系統(tǒng).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，兩自由度電機(jī)及其控制系統(tǒng)受到越來(lái)越多的關(guān)注。在這種情況下，一種新型兩自由度直驅(qū)感應(yīng)電機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，其特點(diǎn)在于電機(jī)由旋轉(zhuǎn)弧形定子和直線弧形定子和動(dòng)子組成。動(dòng)子可以輸出旋轉(zhuǎn)、直線或螺旋運(yùn)動(dòng)。該電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、材料利用率高和多運(yùn)動(dòng)形式的優(yōu)點(diǎn)，在研磨機(jī)、螺紋鉆、鉆孔機(jī)、機(jī)器人以及人體假肢領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用場(chǎng)景。
　　針對(duì)兩自由度直驅(qū)感應(yīng)電機(jī)特有的電磁耦合現(xiàn)象，采用解析法和有限元法相結(jié)合，分析了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部分和直線運(yùn)動(dòng)部分

2、之間的感應(yīng)耦合效應(yīng)和動(dòng)態(tài)耦合效應(yīng)。結(jié)果表明旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部分與直線運(yùn)動(dòng)部分之間的感應(yīng)耦合是由磁場(chǎng)擴(kuò)散引起，感應(yīng)耦合效應(yīng)主要與電源頻率和擴(kuò)散磁場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)；對(duì)于動(dòng)態(tài)耦合效應(yīng)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)會(huì)阻礙動(dòng)子直線運(yùn)動(dòng)，行波磁場(chǎng)會(huì)阻礙動(dòng)子旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。并引入了旋轉(zhuǎn)耦合系數(shù)和直線耦合系數(shù)來(lái)考慮兩自由度直驅(qū)感應(yīng)電機(jī)的動(dòng)態(tài)耦合。
　　針對(duì)兩自由度直驅(qū)感應(yīng)電機(jī)的特有結(jié)構(gòu)，在直線感應(yīng)電機(jī)數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，建立了考慮縱向端部效應(yīng)和動(dòng)態(tài)耦合效應(yīng)的兩自由度直驅(qū)感應(yīng)電機(jī)數(shù)學(xué)模型。在

3、該電機(jī)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，在 matlab/simulink中搭建了該電機(jī)的仿真模型。通過(guò)有限元仿真與matlab仿真結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證了所建立電機(jī)數(shù)學(xué)模型的正確性。
　　針對(duì)兩自由度直驅(qū)感應(yīng)電機(jī)的多運(yùn)動(dòng)形式，提出一種適合于該電機(jī)的速度檢測(cè)方案。考慮到兩自由度直驅(qū)感應(yīng)電機(jī)不同的應(yīng)用環(huán)境，探討了轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)恒壓頻比控制系統(tǒng)和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向矢量控制系統(tǒng)的可實(shí)施性。并在 matlab/simulink中搭建了兩種控制系統(tǒng)的仿真模型，仿真結(jié)果表明這兩