兩自由度直驅(qū)感應(yīng)電機耦合特性與控制系統(tǒng).pdf

1、隨著科學技術(shù)的發(fā)展，兩自由度電機及其控制系統(tǒng)受到越來越多的關(guān)注。在這種情況下，一種新型兩自由度直驅(qū)感應(yīng)電機應(yīng)運而生，其特點在于電機由旋轉(zhuǎn)弧形定子和直線弧形定子和動子組成。動子可以輸出旋轉(zhuǎn)、直線或螺旋運動。該電機具有結(jié)構(gòu)簡單、材料利用率高和多運動形式的優(yōu)點，在研磨機、螺紋鉆、鉆孔機、機器人以及人體假肢領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用場景。
　　針對兩自由度直驅(qū)感應(yīng)電機特有的電磁耦合現(xiàn)象，采用解析法和有限元法相結(jié)合，分析了旋轉(zhuǎn)運動部分和直線運動部分

2、之間的感應(yīng)耦合效應(yīng)和動態(tài)耦合效應(yīng)。結(jié)果表明旋轉(zhuǎn)運動部分與直線運動部分之間的感應(yīng)耦合是由磁場擴散引起，感應(yīng)耦合效應(yīng)主要與電源頻率和擴散磁場強度有關(guān)；對于動態(tài)耦合效應(yīng)，旋轉(zhuǎn)磁場會阻礙動子直線運動，行波磁場會阻礙動子旋轉(zhuǎn)運動。并引入了旋轉(zhuǎn)耦合系數(shù)和直線耦合系數(shù)來考慮兩自由度直驅(qū)感應(yīng)電機的動態(tài)耦合。
　　針對兩自由度直驅(qū)感應(yīng)電機的特有結(jié)構(gòu)，在直線感應(yīng)電機數(shù)學模型基礎(chǔ)上，建立了考慮縱向端部效應(yīng)和動態(tài)耦合效應(yīng)的兩自由度直驅(qū)感應(yīng)電機數(shù)學模型。在

3、該電機數(shù)學模型的基礎(chǔ)上，在 matlab/simulink中搭建了該電機的仿真模型。通過有限元仿真與matlab仿真結(jié)果對比，驗證了所建立電機數(shù)學模型的正確性。
　　針對兩自由度直驅(qū)感應(yīng)電機的多運動形式，提出一種適合于該電機的速度檢測方案。考慮到兩自由度直驅(qū)感應(yīng)電機不同的應(yīng)用環(huán)境，探討了轉(zhuǎn)速開環(huán)恒壓頻比控制系統(tǒng)和轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制系統(tǒng)的可實施性。并在 matlab/simulink中搭建了兩種控制系統(tǒng)的仿真模型，仿真結(jié)果表明這兩