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(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中,通常采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)作為驅(qū)動機(jī)構(gòu),并通過一系列運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動,這些運(yùn)動轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)會使得系統(tǒng)響應(yīng)時間變長,精度降低。若采用直線電機(jī)作為驅(qū)動機(jī)構(gòu),則不再有上述問題。因而,直線電機(jī)在進(jìn)給系統(tǒng)中有著良好的發(fā)展前景?；旌蟿畲胖本€電磁阻尼器是一種用來給直線電機(jī)提供電磁負(fù)載的裝置,具有制動力可調(diào)、功率密度高、損耗小等特點(diǎn)。本文針對一臺混合勵磁直線電磁阻尼器,分析了其結(jié)構(gòu)、工作原理,提出了雙閉環(huán)控制策略,設(shè)計了控制

2、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),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(shí)驗(yàn)平臺對阻尼器加載系統(tǒng)進(jìn)行了加載實(shí)驗(yàn)研究。
　　論文首先建立了混合勵磁直線電磁阻尼器的數(shù)學(xué)模型,得到了該阻尼器無反電勢的結(jié)論,并且分析了混合勵磁直線電磁阻尼器的受力情況,運(yùn)用磁路法分析推導(dǎo)了渦流制動力的解析式,運(yùn)用曲線擬合方法得到了摩擦力的表達(dá)式,并分別分析了這兩者與速度和勵磁電流的關(guān)系。
　　然后,論文結(jié)合混合勵磁直線電磁阻尼器加載系統(tǒng)的控制目標(biāo),提

3、出了以電流環(huán)為內(nèi)環(huán)、力環(huán)為外環(huán)的雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)控制策略,并分別設(shè)計了電流環(huán)和力環(huán)的控制器,重點(diǎn)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(guān)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(yàn)證了控制策略的可行性。
　　最后,設(shè)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(jī)結(jié)合起來進(jìn)行了調(diào)試和