机电系统的耦合建模方法的研究.ppt

  1. 1、本文档共26页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
课题:机电系统的耦合建模方法的研究 学生姓名:张松 指导老师:曾励 第一章 机电系统耦合建模方法综述 1.1 理论建模法 1.1.1传统的理论建模法 按出现的时间顺序,理论建模法分为传统的理论分析建模、通用建模法和专业软件的自动建模法等 传统的理论建模法是首光将机电系统分成机械、液压和电气等几个独立的子系统,然后运用一些已知的定理定律建立系统的动力学微分方程,通过对微分方程进行拉式变换并结合各子系统的耦合关系,最终导出机电系统输入输出问传递函数(即模型)。 1.1.2通用建模法 ①健合图建模法 基本思想是:首光将机电系统分成若干个基本回路和节点,而后通过基本的图形单元和能量健将其描述成健合图,最后根据各健合图间的耦合关系自动生成系统模型 ②传递矩阵建模法 基本原理是:首光将被研究的机电系统按机械移动、机械旋转量、电气网络、机电接口和流体等几部分分成若干个基本的四端元件(两个输入端、两个输出端),并将元件输入、输出参数分为流变量和势变量两大类,然后,应用已知的定理或定律写出输入输出关系矩阵,根据各元件问连接关系、分支边界条件和系统元件的终端边界条件写出各元件问传递矩阵,并最终推出系统输入输出的数学模型。 ③联结建模法 联结建模法是一种在建模过程中对构成机电系统的基本单元特性和单元间联结分开考虑的一种建模方法。 1.2 实验建模法 实验建模法按输入的激励信号及采用的测试仪器不同,可分为频率域参数估计法和系统扫频分析法。 1.2.1频域参数估计法 频域参数估计法建模的基本思路是: 首先给实际的被研究的机电系统输入一组不同频率的激励信号(如正弦信号),用频谱分析仪测出系统的输出,并估计出谱密度函数和,求出频率明应数然后,利用一种频域曲线拟合方法(如最小二乘法等),由频率数据k=1. 2.…,n).估计出系统的传递函数 1.2.2系统扫频分析法 系统扫频分析法与频域参数估计法对系统建模的原理相同,都是通过对实际系统输出信号的测试来估计出系统的数学模型。所小不同的是,在系统扫频分析法中,被测系统输入的激励信号是频率连续信号或白噪声信号,输出信号测试采用的是扫频分析仪,该仪器可以根据测试所得到的系统幅频特性曲线,利用仪器本身所带的分析软件,自动拟合并反推出适合系统整个频宽范围的最优的传递函数。 1.3 虚拟样机建模 虚拟样机建模是一种基于虚拟样机技术的一种数学模型求解方法,其原理与试验建模法类似,它可以在实际系统未生产制造前就能较为准确地估计出实际系统的数学模型。 1.4 机电系统建模方法的前景展望 1机电系统通用建模方法的进一步完善。 2目前出现的几种专用建模软件大多都是由某一个领域的建模分析软件发展而来的,也就是说,它在某一个领域功能很强大,但在其它领域,尤其是机电系统的混合建模方面功能有限。因此,针对机电系统独有的特征,开发具有控制,机械相结合的机电系统混合建模,仿真环境是计算机辅助机电系统设计的软件研究方向. 第二章 电磁轴承系统组成及原理 电磁轴承是一种新颖的支承部件,它是由转子、轴承及控制器构成的机电一体的综合系统。它由于具有无磨擦、无磨损、不需润滑以及寿命长等突出优点,受到了科技界和企业界越来越多的注意。 电磁轴承系统组成 一个完整的电磁轴承系统主要由机械系统、偏磁回路、控制回路等三个部分组成。 2.2.1电磁轴承的机械系统 电磁轴承的机械系统是电磁轴承系统的轴承主体(即控制对象),主要包括定子组件、转子组件、保护轴承及其它辅助零部件(具体结构见第四章图4-1所示)。其结构主要取决于定子组件的电磁铁结构形式。对实现不同功能的轴承其结构形式不同,可分为: (1)轴向电磁轴承 (2)径向电磁轴承 (a)轴向布置 (b)径向NSNS布置(c) 径向NSSN布置 图 径向电磁轴承电磁铁结构 (3)径向推力电磁轴承 径向推力电磁轴承即锥形电磁轴承,是同时具备推力电磁轴承和径向电磁轴承功能的复合电磁轴承。 2.2.1电磁轴承的控制回路 控制回路是电磁轴承系统的一个重要环节,其性能与系统的稳定性及各项技术指标有密切关系。它由控制器、功率放大器和位移传感器等组成 (1)控制器 控制器的电路部分可以是模拟的,也可以是数字的。采用模拟电路的好处是响应快、性能好且稳定、成本较低;而采用数字电路的优势在于易于实现复杂的控制规律、易于修改,但存在时间延迟较大的缺点。 (2)功率放大器 功率放大器是电磁轴承系统的一个重要环节,它与采用的控制直接有关,同时也影响调节参数的选取范围。功率放大器的输入为控制电压,输出可以是电压或电流。 (3)传感器 传感器是电磁轴承系统的核心部件之一,它的性能对系统的控制精度起决定作用。其反馈信号可以是多种多样的,位移、速度、电流、电磁力

您可能关注的文档

文档评论(0)

xingyuxiaxiang + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档