雙邊永磁直流直線電機(jī)及其磁流變阻尼技術(shù)研究.pdf

1、直線電機(jī)在精密裝備中有廣泛的應(yīng)用前景。與有刷直流旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比，直流直線電機(jī)單向驅(qū)動(dòng)過(guò)程中不存在換向問(wèn)題，而且其電磁力模型簡(jiǎn)單、線性，因此直流直線電機(jī)比較適合于高速精密驅(qū)動(dòng)場(chǎng)合。結(jié)合傳統(tǒng)直流直線電機(jī)結(jié)構(gòu)，吸收CT設(shè)備磁路設(shè)計(jì)特點(diǎn)，文中設(shè)計(jì)了一臺(tái)新型雙邊永磁直流直線電機(jī)(Liheal。DC Motor，L,DM)樣機(jī)，采用電磁場(chǎng)有限元分析了氣隙中的磁場(chǎng)分布并進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)測(cè)試，分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全一致。 由于采用電磁直接驅(qū)動(dòng)，系統(tǒng)

2、加速度突變或外部擾動(dòng)不經(jīng)過(guò)任何中間環(huán)節(jié)的衰減而直接傳到直線電機(jī)上，直線電機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)易產(chǎn)生振蕩和超調(diào)，從而限制了進(jìn)給系統(tǒng)定位精度的進(jìn)一步提高。論文研究了直線電機(jī)及其磁流變阻尼技術(shù)，探討了磁流變液軟磁顆粒的流態(tài)化表面處理制備工藝；采用ANSYS電磁場(chǎng)有限元優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對(duì)磁流變阻尼器(Magneto-Rhe010gical damper，MRD)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)；針對(duì)磁流變阻尼器動(dòng)力學(xué)非線性特性，運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用Levenberg-Marq

3、uardt訓(xùn)練算法建立了磁流變動(dòng)力學(xué)前向模型。 在研究直流直線電機(jī)和阻尼器的基礎(chǔ)上，論文建立了磁流變阻尼直流直線電機(jī)的綜合測(cè)試平臺(tái)，擬定了測(cè)試平臺(tái)控制系統(tǒng)的總體架構(gòu)，設(shè)計(jì)了直流直線電機(jī)全數(shù)字控制雙閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)。文中詳細(xì)研究了控制系統(tǒng)的相關(guān)硬件和算法，采用試驗(yàn)測(cè)試方法確定了控制系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)，建立了控制對(duì)象的傳遞函數(shù)。采用數(shù)字PI算法和模糊算法設(shè)計(jì)了阻尼器線圈和直流直線電機(jī)線圈電流閉環(huán)控制器，并實(shí)驗(yàn)對(duì)比了兩種算法的控制效果，結(jié)