混合勵(lì)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(dòng)機(jī)構(gòu),并通過一系列運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng),這些運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)會(huì)使得系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng),精度降低。若采用直線電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)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?lì)磁直線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(dòng)力可調(diào)、功率密度高、損耗小等特點(diǎn)。本文針對(duì)一臺(tái)混合勵(lì)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(jì)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(tái)對(duì)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(lì)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(shì)的結(jié)論,并且分析了混合勵(lì)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(dòng)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(lì)磁電流的關(guān)系。
　　然后,論文結(jié)合混合勵(lì)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(jì)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(lì)磁直線電磁阻尼器的制動(dòng)力與勵(lì)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(jì)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(lì)磁直線電磁阻尼器樣機(jī)結(jié)合起來進(jìn)行了調(diào)試和