機(jī)電耦合系統(tǒng)的動力學(xué)特性研究.pdf

1、現(xiàn)代化的工業(yè)大生產(chǎn)是整個國民經(jīng)濟(jì)的支柱，是人類社會賴以發(fā)展的強(qiáng)大推動力，而機(jī)電耦合問題又廣泛存在于工程實(shí)際中。例如礦井通風(fēng)使用的由交流電機(jī)驅(qū)動的大型風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，礦石破碎中圓錐破碎機(jī)的主傳動系統(tǒng)，雙電機(jī)驅(qū)動的振動圓錐破碎機(jī)系統(tǒng)等?？梢哉f，只要有電機(jī)和工作機(jī)構(gòu)存在的地方，就有機(jī)電耦合系統(tǒng)存在。因此對機(jī)電耦合系統(tǒng)的動力學(xué)特性研究，具有重要的理論意義和工程價值。機(jī)電耦合同步實(shí)驗(yàn)臺是本文的研究對象。 本文首先提出機(jī)電耦合同步實(shí)驗(yàn)臺的設(shè)計(jì)方案

2、，并簡要介紹了實(shí)驗(yàn)臺的振動機(jī)系統(tǒng)和負(fù)載系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求給出交流伺服電機(jī)、PMAC控制卡和交叉軸等標(biāo)準(zhǔn)件的型號和參數(shù)。建立三相永磁同步交流伺服電機(jī)的數(shù)學(xué)耦合模型是研究機(jī)電耦合同步實(shí)驗(yàn)臺耦合問題的基礎(chǔ)。在三種坐標(biāo)系下建立了交流伺服電機(jī)的數(shù)學(xué)耦合模型，簡化電機(jī)模型的同時，證明了交流伺服電機(jī)數(shù)學(xué)模型是一個非線性、強(qiáng)耦合的模型。接下來在MATLAB中對交流伺服電機(jī)數(shù)學(xué)耦合模型進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果滿足系統(tǒng)對電機(jī)響應(yīng)快速性、穩(wěn)定性的功能要

3、求。在此基礎(chǔ)上研究了交流伺服電機(jī)在不同類型負(fù)載下的機(jī)械特性。在建立負(fù)載系統(tǒng)機(jī)電耦合數(shù)學(xué)模型后，經(jīng)過分析驗(yàn)證機(jī)電耦合同步實(shí)驗(yàn)臺負(fù)載系統(tǒng)雙閉環(huán)控制的正確性，并為機(jī)電耦合同步實(shí)驗(yàn)臺負(fù)載系統(tǒng)控制算法的提出奠定了基礎(chǔ)。 實(shí)現(xiàn)機(jī)電耦合同步實(shí)驗(yàn)臺負(fù)載系統(tǒng)和振動機(jī)系統(tǒng)的最優(yōu)跟蹤同步控制，是研發(fā)本實(shí)驗(yàn)臺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在建立了振動機(jī)系統(tǒng)、負(fù)載系統(tǒng)和激振電動機(jī)的力學(xué)耦合模型后，通過對整個系統(tǒng)力學(xué)耦合模型動力學(xué)分析，提出了實(shí)驗(yàn)臺振動機(jī)系統(tǒng)的雙機(jī)主從同步控