基于ADAMS的永磁球形電機(jī)動(dòng)力學(xué)建模與控制.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，能夠在空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)三自由度運(yùn)動(dòng)的球形電機(jī)受到國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注。與傳統(tǒng)的單自由度電機(jī)相比，球形電機(jī)不僅簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減小體積，而且在系統(tǒng)的定位精度和動(dòng)態(tài)性能方面均有很大的提高。
　　本文主要針對(duì)一種新型永磁球形電機(jī)的動(dòng)力學(xué)建模與控制展開研究。不同于傳統(tǒng)的多剛體力學(xué)建模法，本文基于ADAMS軟件搭建永磁球形電機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)力學(xué)模型，并在此基礎(chǔ)上對(duì)其動(dòng)力學(xué)控制展開聯(lián)合仿真研究。
　　本文的研究工作如

2、下:
　　(1)首先，簡(jiǎn)要介紹了本文研究的新型永磁球形電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)。然后通過(guò)坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)變換以及拉格朗日第二方程建立基于多剛體力學(xué)的永磁球形電機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)模型。
　　(2)有別于上述繁冗的數(shù)學(xué)建模法，基于動(dòng)力學(xué)仿真軟件—ADAMS建立永磁球形電機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)力學(xué)物理模型。首先，采用三維繪圖軟件Solidworks建立其轉(zhuǎn)子的實(shí)體模型，然后將該模型導(dǎo)入到ADAMS中，通過(guò)添加質(zhì)量屬性和約束，完成永磁球形電機(jī)的動(dòng)力學(xué)建模，并通過(guò)動(dòng)力學(xué)

3、仿真得到電機(jī)轉(zhuǎn)子輸出軸的軌跡曲線，為后續(xù)的聯(lián)合仿真研究奠定基礎(chǔ)。
　　(3)基于聯(lián)合仿真平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)永磁球形電機(jī)的動(dòng)力學(xué)控制。首先，由ADAMS軟件提供被控對(duì)象，MATLAB軟件提供控制系統(tǒng)，進(jìn)而完成聯(lián)合仿真平臺(tái)的搭建。然后，在此基礎(chǔ)上，基于PD控制以及模糊控制兩種算法實(shí)現(xiàn)永磁球形電機(jī)動(dòng)力學(xué)控制的仿真實(shí)驗(yàn)。仿真結(jié)果對(duì)比可知，基于模糊控制的永磁球形電機(jī)軌跡跟蹤效果較PD控制更為優(yōu)越。
　　本文提出的基于ADAMS的動(dòng)力學(xué)建模與聯(lián)