永磁三自由度电机的运动学分析与动力学联合仿真

永磁三自由度电机的运动学分析与动力学联合仿真

论文摘要

为了解决三维空间中多自由度电机传动精度较低、运动控制较差等问题,在刚性体机械系统下,基于复杂机械系统强耦合、非线性的特点,设计了一种可联动控制的三自由度电机。采用电机自转运动控制策略,分析了电机自转运行时的应力分布和形变程度,建立了混合驱动式电机的动力学模型,施加3个轴向转矩作为驱动力,规划了电机基于混合驱动式的三自由度运动,搭建并设计了机控一体化电机的动力学联合仿真接口。结果表明:通过激活有效阶模态,对刚柔耦合系统下的电机结构进行优化,可得到较小的偏心位移;多自由度电机的智能控制方案可自由设计被控对象的参数变化,降低了扰动的灵敏性,使控制系统具有较好的鲁棒性。结合三自由度电机的动力学数学模型来搭建基于滑模控制系统的联合仿真平台,可实现电机3个轴向角速度的轨迹跟踪,且在整个动力学联合仿真时段内均可实现跟踪效果,为后续实物样机的制造和测试提供了理论依据。

论文目录

  • 1 自转控制策略下的运动学分析
  •   1.1 多刚体系统下电机的自转运行
  •   1.2 刚柔耦合系统下的形变和应力分析
  • 2 混合驱动式电机动力学模型
  • 3 基于混合驱动式电机协同控制下的动力学联合仿真
  • 4 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李争,刘令旗

    关键词: 电机学,三自由度电机,偏心位移,虚拟样机技术,动力学模型,联合仿真接口,轨迹跟踪

    来源: 河北科技大学学报 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 电力工业

    单位: 河北科技大学电气工程学院

    基金: 国家自然科学基金(51577048,51877070),河北省自然科学基金(E2018208155),河北省高等学校科学技术研究重点项目(ZD2018228),高节能电机及控制技术国家地方联合工程实验室开放课题基金(KFKT201804)

    分类号: TM30

    页码: 385-396

    总页数: 12

    文件大小: 3188K

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    永磁三自由度电机的运动学分析与动力学联合仿真
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