三自由度永磁球形電動機步進運動控制研究.pdf

1、永磁球形電動機因其能夠完成空間的多自由度運動而受到越來越多的關(guān)注。本文針對一種球形電動機進行了轉(zhuǎn)矩建模，提出控制永磁球形電動機步進運動的控制方法;對球形電動機在不同步進運動情況下的線圈電流進行了仿真;設(shè)計出電流控制模塊，并進行了初步試驗。
　　本論文主要工作具體包括以下幾個方面:
　　(1)針對三自由度永磁球形電動機分析了定子線圈結(jié)構(gòu)參數(shù)對電動機轉(zhuǎn)矩特性的影響，對三自由度永磁球形電動機的單對定子和轉(zhuǎn)子相互作用時的轉(zhuǎn)矩特性進行

2、了研究，得到了適合于整個電動機的線性疊加轉(zhuǎn)矩模型，提出了通過控制定子線圈電流來控制永磁球形電動機步進運動的控制方法。
　　(2)對單個線圈電流進行了基于滯環(huán)跟蹤法的仿真，隨后對永磁球形電動機分別進行了特定轉(zhuǎn)矩下輸出軸在初始位置處步進自旋、輸出軸偏離Z軸一定角度后繞Z軸步進旋轉(zhuǎn)（輸出軸傾斜）、輸出軸偏離Z軸一定角度進行步進自旋的仿真。
　　(3)構(gòu)建實驗平臺。根據(jù)仿真時應(yīng)用的控制原理設(shè)計出控制方案的原理圖，并依此制作出了控制模