包含磁力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型與控制方法研究.pdf

1、磁力齒輪是一種依靠永磁陣列磁場(chǎng)相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)主動(dòng)件和從動(dòng)件之間運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力傳遞的新型傳動(dòng)形式。與傳統(tǒng)機(jī)械齒輪相比,磁力齒輪無(wú)需主動(dòng)件和從動(dòng)件直接接觸,還免去了機(jī)械齒輪中存在的需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜機(jī)械加工而得到的輪齒。由此帶來(lái)了加工成本低廉、無(wú)需潤(rùn)滑、低噪音、易于維護(hù)、具有過(guò)載保護(hù)能力等顯著優(yōu)點(diǎn)。鑒于此,磁力齒輪在新能源、化工、軍工等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,目前已經(jīng)在船舶驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)汽車(chē)、風(fēng)力發(fā)電、伺服傳動(dòng)等領(lǐng)域有了初步應(yīng)用。
　　本文圍繞著磁

2、場(chǎng)調(diào)制式磁力齒輪做了以下工作:
　　1.基于電磁場(chǎng)和電機(jī)學(xué)的相關(guān)理論,介紹了磁場(chǎng)調(diào)制式磁力齒輪的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和磁場(chǎng)調(diào)制式磁力齒輪復(fù)合電機(jī)的基本結(jié)構(gòu),討論了有限元分析的磁場(chǎng)波形和諧波成分。
　　2.根據(jù)有限元仿真和實(shí)驗(yàn)得出的相關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)磁場(chǎng)調(diào)制式磁力齒輪進(jìn)行非線(xiàn)性擬合,在一定誤差范圍內(nèi)對(duì)磁力齒輪模型進(jìn)行簡(jiǎn)化,并分析了了磁力齒輪的其它簡(jiǎn)化方法,最后分析了系統(tǒng)剛度對(duì)磁力齒輪的影響。
　　3.在磁力齒輪簡(jiǎn)化模型的基礎(chǔ)上,

3、分別通過(guò)PI控制和觀(guān)測(cè)器極點(diǎn)配置法對(duì)磁場(chǎng)調(diào)制式磁力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行伺服控制,針對(duì)伺服控制系統(tǒng)中存在的飽和現(xiàn)象,采取多種方法進(jìn)行抗飽和設(shè)計(jì),使得系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性得到改善。
　　4.在對(duì)磁場(chǎng)調(diào)制式磁力齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)理論分析的基礎(chǔ)上,探討了其在電動(dòng)自行車(chē)上的應(yīng)用,建立了含磁力齒輪、輪轂式電動(dòng)自行車(chē)的系統(tǒng)模型,分析了電動(dòng)自行車(chē)在典型路況下的受力特點(diǎn)和驅(qū)動(dòng)特性,以MATLAB/SIMULINK為工具開(kāi)展了控制系統(tǒng)仿真。
　　5.開(kāi)展了有關(guān)