機電耦合系統(tǒng)的動力學特性研究.pdf

1、現代化的工業(yè)大生產是整個國民經濟的支柱，是人類社會賴以發(fā)展的強大推動力，而機電耦合問題又廣泛存在于工程實際中。例如礦井通風使用的由交流電機驅動的大型風機系統(tǒng)，礦石破碎中圓錐破碎機的主傳動系統(tǒng)，雙電機驅動的振動圓錐破碎機系統(tǒng)等?？梢哉f，只要有電機和工作機構存在的地方，就有機電耦合系統(tǒng)存在。因此對機電耦合系統(tǒng)的動力學特性研究，具有重要的理論意義和工程價值。機電耦合同步實驗臺是本文的研究對象。 本文首先提出機電耦合同步實驗臺的設計方案

2、，并簡要介紹了實驗臺的振動機系統(tǒng)和負載系統(tǒng)的結構設計，根據設計要求給出交流伺服電機、PMAC控制卡和交叉軸等標準件的型號和參數。建立三相永磁同步交流伺服電機的數學耦合模型是研究機電耦合同步實驗臺耦合問題的基礎。在三種坐標系下建立了交流伺服電機的數學耦合模型，簡化電機模型的同時，證明了交流伺服電機數學模型是一個非線性、強耦合的模型。接下來在MATLAB中對交流伺服電機數學耦合模型進行了仿真，仿真結果滿足系統(tǒng)對電機響應快速性、穩(wěn)定性的功能要

3、求。在此基礎上研究了交流伺服電機在不同類型負載下的機械特性。在建立負載系統(tǒng)機電耦合數學模型后，經過分析驗證機電耦合同步實驗臺負載系統(tǒng)雙閉環(huán)控制的正確性，并為機電耦合同步實驗臺負載系統(tǒng)控制算法的提出奠定了基礎。 實現機電耦合同步實驗臺負載系統(tǒng)和振動機系統(tǒng)的最優(yōu)跟蹤同步控制，是研發(fā)本實驗臺的關鍵環(huán)節(jié)。在建立了振動機系統(tǒng)、負載系統(tǒng)和激振電動機的力學耦合模型后，通過對整個系統(tǒng)力學耦合模型動力學分析，提出了實驗臺振動機系統(tǒng)的雙機主從同步控