首页> 中文学位 >混合激励电磁执行器及其控制系统的研究
【6h】

混合激励电磁执行器及其控制系统的研究

代理获取

目录

混合激励电磁执行器及其控制系统的研究

RESEARCH ON MIXED-EXCITATION

摘 要

Abstract

绪论

1.1 课题提出的背景

1.2 电磁执行器高级控制技术的发展

1.3 课题研究的目的和意义

1.4 课题主要研究内容

第2章 电磁执行器相关理论研究

2.1 电磁执行器系统结构

2.2 永磁体特性分析

2.3 电磁吸力的计算

2.4 电磁执行器负载特性研究

2.5 电磁开关阀芯受力分析

2.6 本章小结

第3章 混合激励电磁执行器设计和仿真分析

3.1 混合激励电磁执行器设计

3.2 混合激励电磁执行器电参数测试

3.3 电磁场有限元仿真分析

3.4 本章小结

第4章 电磁执行器控制系统设计

4.1 电磁执行器控制系统总体结构

4.2 控制系统硬件设计

4.3 控制系统软件设计

4.4 实验

4.5 本章小结

结论

参考文献

附录 部分程序

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理

致谢

展开▼

摘要

电磁执行器广泛应用于工业、军事及航空航天等领域,应用技术的发展提出小型化、快速高精度伺服控制、或以用户特别要求的监测量做反馈的闭环控制等各类要求,比如在灵巧或仿人机械手的应用中提出小型、高力能指标及快速精密位置伺服的要求,而在流体控制的电磁阀应用中则提出对压力、流量、流速进行比例或伺服控制的要求,在此背景之下,本文提出并开展了对混合激励电磁执行器及其控制系统的研究。
  文中首先对国内外电磁执行器及其高级控制技术的发展进行评述,包括执行器本体及相关材料技术、伺服控制技术、电-气比例/伺服阀相关技术的发展及研究热点。论文对电磁执行器本体所涉及的永磁体工作特性、电磁吸力计算、电磁阀芯所受流体作用力等相关理论进行讨论,还对直动式电磁开关阀进行分析,推导了考虑永磁力、电磁力、流体力和阻力等的电磁阀芯位移运动平衡方程。然后基于课题背景应用的要求,设计了一种新颖的永磁电磁混合激励执行器,有断电保持力和四象限运行功能,文中给出该执行器的结构设计,建立了其磁路模型,推导了执行器的传递函数模型,该传递函数模型可用于实现比例或伺服控制系统中。文中还进行了永磁激励和不同组合电磁激励情况下执行器本体内电磁场的有限元分析,分析确定了执行器运行模式组合的合理性。随后对执行器的高精度位置反馈控制系统进行设计,其硬件控制器以内含高分辨率A/D转换器的单片机为核心,利用PWM驱动模块实现电磁激励幅值的调节,通过不同组合的双线圈激励实现动子的双向加减速运行,运行参量及模式由键盘输入,LED显示给定和实时运行信息,硬件设计以提供研发平台为目的,取其主要功能模块化部分可构成小型化的驱动控制器,可形成一体化的电磁执行器伺服系统。在硬件设计的基础上进行了包括位置反馈量计算、非线性补偿、动态稳定以及调节器控制策略的编程,以使系统能按设定运动模式命令实现高精度的位置/速度伺服。文中最后以直动式电磁开关阀为控制对象,进行比例控制的初步实验分析。
  课题研究成果在电磁执行器及其控制领域有一定理论意义,研发产品本身也有广阔的市场应用前景。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号