機(jī)電集成速度與扭矩補(bǔ)償裝置.pdf

1、機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)生的速度波動(dòng)和扭矩波動(dòng)是一種有害現(xiàn)象。多年來(lái)設(shè)計(jì)人員從多方面研究速度波動(dòng)和扭矩波動(dòng)的調(diào)節(jié)方法，已經(jīng)提出了補(bǔ)償波動(dòng)的多種平衡裝置，包括機(jī)械式的和電子式的。前者結(jié)構(gòu)參數(shù)一般不易進(jìn)行調(diào)整，因而不具柔性，即當(dāng)機(jī)械自身的結(jié)構(gòu)參數(shù)變化或機(jī)械外部的運(yùn)行工況發(fā)生變化時(shí)，平衡效果通常會(huì)降低；后者直接利用計(jì)算機(jī)通過(guò)控制算法平衡補(bǔ)償，具有適應(yīng)性強(qiáng)和柔性大等優(yōu)點(diǎn)，卻受直接控制的控制電機(jī)的性能限制，難以在大功率、低成本的條件下使用。 首先

2、本文通過(guò)深入分析關(guān)于速度和扭矩調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計(jì)思想、原理和方法，交叉融合可調(diào)整機(jī)構(gòu)、混合驅(qū)動(dòng)機(jī)器及變速驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)的一些設(shè)計(jì)原理，提出機(jī)電集成速度與扭矩補(bǔ)償裝置的設(shè)計(jì)理念，并闡述這一理念的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)流程。 機(jī)電集成速度補(bǔ)償裝置設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是機(jī)構(gòu)的選型。本文通過(guò)比較備選的幾組機(jī)構(gòu)性能特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出滿足要求的兩自由度七桿機(jī)構(gòu)。接著同時(shí)在MATLAB和ADAMS環(huán)境中對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，驗(yàn)證了其有效性。在對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析后

3、提出電機(jī)控制模型，通過(guò)算例對(duì)該裝置進(jìn)行控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)函數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上利用ADAMS和MATLAB聯(lián)合仿真，在SIMULINK中分步進(jìn)行了不考慮電機(jī)動(dòng)力特性和考慮電機(jī)動(dòng)力特性的PID控制方案設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了兩種不同工況加載下沖壓機(jī)床輸入速度波動(dòng)的有選擇性的補(bǔ)償。 對(duì)于機(jī)電集成扭矩補(bǔ)償裝置設(shè)計(jì)，通過(guò)在MATLAB中數(shù)學(xué)建模和ADAMS中仿真建模后進(jìn)行的動(dòng)力學(xué)分析，得出滿足該裝置設(shè)計(jì)要求的兩自由度五桿機(jī)構(gòu)。首先對(duì)補(bǔ)償裝置機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)