機電耦合系統(tǒng)的動力學特性研究.pdf

1、現(xiàn)代化的工業(yè)大生產(chǎn)是整個國民經(jīng)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(qū)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(qū)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(gòu)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(shè)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(jié)構(gòu)設(shè)計，根據(jù)設(shè)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(shù)。建立三相永磁同步交流伺服電機的數(shù)學耦合模型是研究機電耦合同步實驗臺耦合問題的基礎(chǔ)。在三種坐標系下建立了交流伺服電機的數(shù)學耦合模型，簡化電機模型的同時，證明了交流伺服電機數(shù)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(shù)學耦合模型進行了仿真，仿真結(jié)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(chǔ)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(shù)學模型后，經(jīng)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(chǔ)。 實現(xiàn)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(guān)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