混合勵磁直線電磁阻尼器控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、在傳統(tǒng)機床進給系統(tǒng)中,通常采用旋轉電機作為驅動機構,并通過一系列運動轉換機構將旋轉運動轉換成直線運動,這些運動轉換機構會使得系統(tǒng)響應時間變長,精度降低。若采用直線電機作為驅動機構,則不再有上述問題。因而,直線電機在進給系統(tǒng)中有著良好的發(fā)展前景。混合勵磁直線電磁阻尼器是一種用來給直線電機提供電磁負載的裝置,具有制動力可調、功率密度高、損耗小等特點。本文針對一臺混合勵磁直線電磁阻尼器,分析了其結構、工作原理,提出了雙閉環(huán)控制策略,設計了控制

2、系統(tǒng)的結構,制作了控制系統(tǒng)的硬件電路,編寫了控制系統(tǒng)的軟件程序,最后搭建實驗平臺對阻尼器加載系統(tǒng)進行了加載實驗研究。
　　論文首先建立了混合勵磁直線電磁阻尼器的數(shù)學模型,得到了該阻尼器無反電勢的結論,并且分析了混合勵磁直線電磁阻尼器的受力情況,運用磁路法分析推導了渦流制動力的解析式,運用曲線擬合方法得到了摩擦力的表達式,并分別分析了這兩者與速度和勵磁電流的關系。
　　然后,論文結合混合勵磁直線電磁阻尼器加載系統(tǒng)的控制目標,提

3、出了以電流環(huán)為內環(huán)、力環(huán)為外環(huán)的雙閉環(huán)結構控制策略,并分別設計了電流環(huán)和力環(huán)的控制器,重點研究了影響電流紋波大小的因素及改善方法,并且分析了混合勵磁直線電磁阻尼器的制動力與勵磁電流之間的非線性關系,提出了利用分割的辦法來線性化,之后在SIMULINK中搭建了控制系統(tǒng)的仿真模型,通過仿真驗證了控制策略的可行性。
　　最后,設計并制作了控制系統(tǒng)的硬件電路,編寫了系統(tǒng)的軟件程序,將控制系統(tǒng)與混合勵磁直線電磁阻尼器樣機結合起來進行了調試和