基于动态矩阵的永磁同步直线电机速度控制

为了改善直线电机的动态响应性能,提高电机控制系统的鲁棒性,使电机稳定运行,基于预测控制理论,设计了适用于直线电机速度环控制的动态矩阵控制器,将传统的直线电机三闭环控制系统中的速度环PID控制器替换为动态矩阵控制器,并分别搭建基于PID速度控制器和动态矩阵速度控制器的永磁同步直线电机三闭环仿真模型,在此基础上给控制系统施加阶跃信号,并进行突加负载和突减负载的仿真,将2种控制器控制下的系统响应结果进行对比。仿真结果表明,当速度环采用动态矩阵控制后电机的响应速度更快,超调更小,使电机速度更快达到稳定。改进后的速度环控制器提高了直线电机控制系统的鲁棒性,改善了直线电机的动态响应性能,提高了控制系统的抗扰动能力,有利于电机在负载变化较大的情况下运行。     

直线步进电机高速特性研究

讨论了直线步进电机的高速运行特性，着重分析了它们的极限起动速率和极限停止速率，以及极限连续运行频率和极限力速特性，给出了极限起动频率的估算方法．     

双振子型直线超声电机

为提供驱动精密直线进给系统所需要的低速大力矩超声电机,提出了一种双振子型直线超声电机,该电机由2个对称的利用弯曲模态作为工作模态的摇头型振子组成,每个振子包含一个压电堆--它由4片夹心PZT-4压电陶瓷片组成.研究确定了柔性支架安装位置.然后,通过仿真计算选取该电机工作模态为三阶弯曲振动B3模态.经过模拟电机工作环境并对电机进行工作测试,可得出该电机在小预压力情况下,电压峰峰值Up-p为311 V时测得最大空载速度v0为704 mm/s;预压力F0为12.69 N、 Up-p为226 V时,堵转力F为2.1 N.测试结果表明该电机基本满足驱动精密直线进给系统的要求.     

舰炮弹库出弹平台进给系统动态特性分析

利用弹簧-阻尼模型建立了大口径舰炮弹库出弹平台进给系统中滚动轴承、丝杠螺母副及滚动导轨副结合面的等效动力学模型,综合考虑了滚珠丝杠纵向、扭转和横向振动,以及弹箱所在工作台的6个自由度的振动,借助Hertz接触理论,分析计算了滚动轴承、丝杠螺母副及滚动导轨副结合面的刚度特性。基于模态分析法对比分析了考虑结合面接触刚度和不考虑结合面接触刚度情况下整机的动态特性,得出结合面特性对整机动态特性分析的重要性,为提高系统的抗振能力提供了依据。     

数控机床进给系统的摩擦力特性

基于FANUC数控系统FOCAS函数集提出了实现进给系统伺服电机的力矩电流和工作台位置实时采集的方法.利用三次样条函数,给出了力矩电流和工作台位置离散数据连续化的处理方法,进而提出了进给系统摩擦力辨识算法.利用试验结果,分析了进给系统摩擦力的均值特性和频谱特性,结果表明:由于丝杠螺母副与两端轴承不同轴,其摩擦力局部均值呈现悬链形式,其总体均值在低速进给时较大,随进给速度增加迅速下降;当进给速度达到一定值后,随进给速度增大,摩擦力略有增加.在进给系统工作过程中,滚动体在丝杠滚道内的周期运动、丝杠波纹度、滚动体进出丝杠螺母副及导轨滑块内循环轨道将激励起摩擦力对应的基频和倍频波动.     

小型直线脉冲电机的效率特性分析

以日本神钢电机公司制造的PM型(永久磁铁型)SLPMU-025A为样机，利用等效电路法对其效率特性进行了解析计算。解析结果和实验结果相比较，在v=200mm／s。最大效率为ηm=13．1％，计算误差在17％以内，确认了解析方法的实用性。     

国外直线电机驱动新产品的发展

阐述了直线电机驱动系统的进化，涵盖了关于直线电机的种类、直线电机驱动系统的优点、成功的要点等内容，简述了日本及欧美直线电机驱动系统的新产品开发情况。     

冷辗机床进给系统的动态特性对冷辗精度的影响

进给系统对冷辗精度有很大的影响,主要在于冷辗过程是一动态的工作过程,该文在分析系统静、动态特性和工作状态的基础上,建立了简化模型,根据此模型定性分析了进给系统特性,并就其响应频率所造成的对冷辗精度的影响进行阐述,该文的分析方法对进给系统的优化设计有一定的参考价值.     

直线电机进给伺服系统的自适应模糊位置控制研究

文章针对电机引入的非线性、参数不确定性及对位置伺服系统快速定位和无超调的要求问题,采用一种新的位置控制方法,即基于ITAE最优控制的对量化因子和比例因子进行在线寻优的自适应模糊控制方法.仿真及实验结果表明,这种模糊位置控制器具有良好的稳态精度和动态响应,与传统比例位置控制的伺服系统相比,具有良好的动态、稳态性能以及较强的鲁棒性.     

直线电机轨道交通系统路基上板式轨道的动力学特性

针对广州直线电机轨道交通系统的特点,建立了路基上直线电机轨道交通系统板式轨道空间耦合动力学模型及动力学微分方程.通过仿真试验,从动力学的角度研究了直线电机与感应板之间的气隙控制技术以及路基上板式轨道的动力特性,为板式轨道的设计、竖错不平顺控制提供理论基础和参考建议.     

Feed Drive Based upon Linear Motor for Ultraprecision Turning Machine

0　IntroductionLinearmotorhasbeendevelopedforalongtime ,butithasbeenproducedasseriesindustrialmotoron lyinrecentlyyearsbecauseofitshighpriceandinsuf ficienteffectivenessofmagnetmaterialsorexpensivecontrolelectronics.Withthedevelopmentofthemagnetmaterialsandthedrivetechnology ,thelinearmotorhasbeenputintothelinearfeeddriverecently ,especiallyinmachinetool (highspeedcuttingma chinetoolandhigh andultra precisionmachinetool) ,measuringmachine ,x y (z) table ,printplat formmachineandvibrationmachi…     

电梯机械系统动态特性研究

随着社会经济不断的发展,越来越多的高层超高层高档建筑进入人们的生活中,高层建筑离不开对电梯的使用,如何提高电梯的舒适度和电梯的乘坐性能是现阶段人们关心的热点.基于对电梯舒适度和电梯机械系统的动态特性的优化改进,本文首先分析了电梯机械系统的动力学模型,然后针对电梯运行中的振动现象和灵敏度参数,分析了电梯的振动系统,最后提出了提高电梯安全性的相应改进措施.     

双速制动电机驱动的切纸机进给系统的动力学分析

针对由双速制动电机驱动控制的切纸机定位系统,建立了考虑机械、电机、电器和控制系统等因素的动力学模型,并利用MATLAB平台建立了一套仿真系统;通过实验测量数据与仿真结果的比较,详细地探讨了数控切纸机定位进给系统的动力学过程,对4种不同情况下的定位器位移进行的仿真实验表明：仿真误差不超过0.4mm。这项研究结果为研究与提高该定位系统的定位精度提供了理论依据,由此得到的结论对研究其他以双速制动电机为驱动控制的定位系统也有重要的指导意义。     

机械系统动态特性CAM测试实验装置设计

基于虚拟仪器技术设计了机械二阶系统动态特性计算机辅助测试实验装置。设计了实验装置的支架,采用USB2008数据采集卡,FXB—V系列直流差动变压器式位移传感器,由计算机采集、显示并储存弹簧质量系统自由振动的波形,自动计算出该二阶系统的动态特性：固有频率与阻尼比。     

线性摩擦焊机电液伺服施力系统动态特性

为分析线性摩擦焊机电液伺服施力系统对焊接过程关键参数压力和速度的动态响应特性,判断系统的控制品质,对滑台压力进行了闭环控制下的时域阶跃响应实验,得到了时域响应曲线.对滑台速度和压力分别进行了开环和闭环控制下的频域特性实验,借助Matlab平台绘制出速度和压力的响应Bode图,通过逼近的方法得到系统对于开环速度和闭环压力信号的传递函数.实验结果表明,系统压力闭环时域响应平均纯滞后时间为2.6 ms,平均延迟时间为17.4 ms,平均稳态误差0.61%,平均超调量1.83%,系统响应速度快,超调量小,稳态控制精度高;速度开环工作频宽为9 Hz,压力闭环工作频宽为22 Hz,系统稳定性较高.     

面向运动平稳性的直线电机推力频谱特征分析

针对直线电机推力谐波直接作用于驱动部件会降低进给系统运动平稳性的问题,综合考虑伺服驱动电路和电机结构非线性,利用等效磁化电流法和麦克斯韦方程,得到了纹波力、齿槽力、端部力、齿槽效应与电流谐波耦合力以及电感不对称力等5部分推力谐波的解析表达式。计算过程考虑了多个谐波因素之间的耦合作用,弥补了以往单一因素分析直线电机推力谐波的不足。研究结果表明:受驱动电路和电机结构非线性的影响,直线电机推力夹杂有众多的谐波成分,而且各个谐波成分之间相互耦合;这些推力谐波直接作用于机械系统,会造成进给系统显著的位移波动;随着进给速度的增加,推力谐波影响增大,尤其在进给速度为5、20和33m/min附近,推力谐波激起了机械系统共振,位移波动急剧增大;纹波推力幅值随着驱动电流谐波幅值的减小而减小;电机的极距与齿槽距之比、齿槽开口与齿槽距之比,对于齿槽力的主要谐波阶次以及幅值都有重要影响,尤其当齿槽开口与齿槽距之比为0.625时,齿槽力各阶次谐波均为0。     

变频器供电下电动机起动特性研究

随着变频技术的应用 ,在变频器供电下异步电动机的起动性能与工频电源供电下的起动性能相比较 ,出现了新特点 ,故在变频技术应用中 ,要充分利用这些特性 ,改善电动机的起动性能 ,拓展变频技术应用领域。本文从理论上和实验上研究了这些特性 ,并与实验结果比较 ,确定了这些特性的正确性。1　变频器直接供电时电动机的起动转矩图 1　基波电压与频率协调关系Ｆｉｇ .1　Ｔｈｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｖｅｒｅｌａｔｉｏｎｏｆｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｗａｖｅｖｏｌｔａｇｅａｎｄｆｒｅｎｑｕｅｎｃｙ用变频器驱动电动机时 ,改变频率ｆ1时必须改…     

基于Simulink 4的两相混和式直线步进电机动态仿真分析

以日本神钢电机株氏会社生产的两相混和式直线步进电动机SLPMU-025A为研究样机，利用MATLAB中的Simulink4对其单相恒压驱动下的动态特性进行了仿真。计算结果与实验结果吻合，证明了该方法的有效性。     

混合式直线步进电机微机控制系统

介绍一种混合式直线步进电机微机控制系统。根据混合式直线步进电机的特点和控制要求，采用ＭＣＳ－５１单片机进行开环控制和最佳控制，并通过硬件和软件设计，实现对混合式直线步进电机的精确定位，且给出了动态力速特性。