基于EMD的電-機械轉(zhuǎn)換器設(shè)計與仿真研究.pdf

1、電-機械轉(zhuǎn)換器是電液比例控制領(lǐng)域的關(guān)鍵驅(qū)動元件之一，它是以傳統(tǒng)的工業(yè)用比例電磁鐵作為基礎(chǔ)，把外界輸入的電氣信號轉(zhuǎn)化成機械信號。該裝置按輸入電氣信號指令，連續(xù)地把電能轉(zhuǎn)換成機械能，與傳統(tǒng)的一些直線運動裝置相比，該裝置不但具有良好的工作特性，而且還具有高可控性，不需要任何轉(zhuǎn)換機構(gòu)。在高精度控制、高頻短行程的往復(fù)直線運動領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　針對動圈式直線電機在輸出力、響應(yīng)時間和響應(yīng)速度等特性上的不足，本論文以可拓模塊化設(shè)計(E

2、MD)為基礎(chǔ)對轉(zhuǎn)換器進行研究。首先，對設(shè)計對象進行拓展分析，以物元、事元及關(guān)系元轉(zhuǎn)錄機械產(chǎn)品，并建立問題模型;其次，線圈組均勻分割組合進行可拓模型配置;最后，建立線圈和電-機械轉(zhuǎn)換器的數(shù)學(xué)模型表達(dá)，選擇合適的參數(shù)進行校核，利用SolidWorks軟件對裝置模型進行參數(shù)化建模，實現(xiàn)電-機械轉(zhuǎn)換器模型產(chǎn)品族設(shè)計，并驗證產(chǎn)品模型的可靠性。主要創(chuàng)新點有:
　　1.利用基元形式化描述電-機械轉(zhuǎn)換器的功能、結(jié)構(gòu)和零件，運用拓展分析方法建立關(guān)系

3、元組合，改進基元作為描述轉(zhuǎn)換器構(gòu)件的形式化工具，提出了顯、隱性基元形式化標(biāo)記方法，以便對轉(zhuǎn)錄的轉(zhuǎn)換器模型進行基因可拓模塊的可拓變換。
　　2.對設(shè)計對象的基因可拓模塊中的顯性基元進行可拓變換，并提取基元的關(guān)鍵特征元作為衡量指標(biāo)，并建立相應(yīng)的關(guān)聯(lián)函數(shù)，對電-機械轉(zhuǎn)換器進行綜合評價，選取較優(yōu)的產(chǎn)品族，實現(xiàn)定性分析與定量計算相結(jié)合的可拓配置，完成個性化的產(chǎn)品族設(shè)計。
　　3.針對電-機械轉(zhuǎn)換器輸出端響應(yīng)慢及輸出力不足的問題，采用線