磁懸浮直線運動平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化.pdf

1、磁懸浮直線運動是一種具有無摩擦、無磨損、無需潤滑、功耗低、壽命長等優(yōu)點的非接觸式的新型運動方式，特別適用于真空、高速、超靜室等特殊環(huán)境，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。磁懸浮技術(shù)是一個涉及電磁學(xué)、控制理論、機械學(xué)以及計算機科學(xué)等多個學(xué)科的高新技術(shù)，具有非線性、強耦合的特性。磁懸浮直線運動平臺結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計與優(yōu)化是系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)，對于相關(guān)問題的研究具有很高的理論意義與實用價值。
　　 本文利用磁懸浮技術(shù)的相關(guān)原理，通過對系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)的

2、設(shè)計與優(yōu)化，搭建了一種新型的能夠在長直導(dǎo)軌上做水平運動的單自由度的磁懸浮直線運動平臺。具體做了以下工作:首先，以單自由度磁懸浮系統(tǒng)為研究對象，研究其基本原理并建立了可以應(yīng)用于工程實踐的單自由度懸浮體的電磁力數(shù)學(xué)模型。其次，提出了滿足本課題性能要求的雙端控制模型總體設(shè)計方案;鑒于所研究的長直導(dǎo)軌直線運動平臺具有獨特的機械結(jié)構(gòu)以及工作特性，本文對組成系統(tǒng)的定子導(dǎo)軌、懸浮體等結(jié)構(gòu)參數(shù)進行設(shè)計優(yōu)化，對關(guān)鍵材料做出合理的選擇，并對系統(tǒng)的散熱能力、

3、機械強度、導(dǎo)磁性能做出校驗。再次，為保證懸浮系統(tǒng)中懸浮體的安全穩(wěn)定運行，按照系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)設(shè)計出合理且可靠的保護系統(tǒng)，并結(jié)合系統(tǒng)調(diào)試過程中出現(xiàn)的“磁短路”問題進行分析，從結(jié)構(gòu)設(shè)計方面提出了行之有效且具有指導(dǎo)意義的解決措施。最后，通過Ansoft有限元分析方法，對所設(shè)計模型的承載力、回復(fù)力、磁場分布做出相應(yīng)的仿真分析;結(jié)合磁極的布置形式，電磁鐵的平滑化處理，通過仿真分析對模型做了進一步的改進及優(yōu)化，并最終搭建出系統(tǒng)的實驗平臺;通過對于實驗