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力矩电机动力学性能测试研究

专 业: 机械工程
关键词: 力矩电机 模型辨识 机电伺服系统 电机自动测试 非线性摩擦
分类号: TM93  TM359.6
形 态: 共 62 页 约 40,610 个字 约 1.943 M内容
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内容摘要


随着信息化技术的飞速发展,光电稳定跟踪系统在侦察、导航、定位等场合的作用日益重要。

力矩电机可以低转速、大转矩输出,能和负载直接相连,具有反应速度快、线性度好等优点,已成为该类机电伺服系统的关键部件。

因此,准确测试力矩电机的各项性能指标,掌握伺服机构的动力学性能,对光电稳定跟踪系统的设计具有重要意义。

本文围绕力矩电机的动力学性能,对其工作原理、运行特性和性能测试方法等进行了深入的分析和研究,目的是为高精度伺服系统中的电机选择和性能控制提供依据。

论文首先设计完成了基于工控机和数据采集卡的电机自动测试系统。

工控机主要实现对整个实验过程的控制、逻辑运算和状态显示;数据采集卡主要执行工控机的命令,进行实时数据采集;软件系统在Lab Windows

CVI开发环境下设计完成。

该测试系统可以对直流电机、步进电机等进行自动测试。

论文结合具体的测试方法,对130LC-1型永磁直流力矩测速机组的基本参数、机械特性、效率特性等进行了在线测试,绘制了相关的特性曲线,并结合实验现象,对相关实验结果进行了深入分析。

本文进一步从能量的角度出发,对永磁直流力矩电机的工作原理和运行特性进行了分析,通过半实物仿真试验对电机模型进行了辨识;同时对电机低速运行的非线性摩擦现象进行试验观察和分析,辨识出基于Stribeck模型的摩擦参数。

论文最后从测试系统的技术改进和功能实现两个方面,对系统的进一步完善进行了展望..……

全文目录


文摘
英文文摘
论文说明:图表目录
第一章 绪论
1.1课题背景和研究意义
1.2电机测试技术的研究现状
1.2.1电机测试技术的发展简介
1.2.2电机测试技术的国内外发展现状
1.3论文的主要研究内容
第二章 基于虚拟仪器技术的电机自动测试系统设计
2.1虚拟仪器技术简介
2.1.1虚拟仪器的概念与发展
2.1.2虚拟仪器的主要特点
2.1.3虚拟仪器的构成
2.2硬件设计
2.2.1试验系统硬件平台结构
2.2.2设备选型与设计
2.2.3试验系统设计与装配
2.3软件设计
2.3.1软件系统组成
2.3.2软件系统综合
2.4本章小结
第三章 电机性能测试与分析
3.1实验概述
3.2电路参数的测定
3.2.1绕组电阻的测定
3.2.2电感的测量
3.3电机瞬时转速的测量
3.4电机转矩的测量
3.4.1转矩测量原理
3.4.2电机转矩的实验测试
3.5电枢电流的测量
3.6电机的负载试验与分析
3.6.1试验目的与方法
3.6.2试验现象与分析
3.7电机效率测试与分析
3.7.1电机效率的测试方法与试验测试
3.7.2效率特性分析
3.8测速机的性能测试
3.8.1测速机的工作原理
3.8.2测速机的实验测试与性能分析
3.9本章小结
第四章 基于能量分析的永磁直流力矩电机模型研究
4.1永磁直流力矩电动机的工作原理
4.2电动机的能量分析与运动方程
4.2.1电机的Lagrange-Maxwell方程
4.2.2电机的能量分析
4.2.3电机的机电动力学方程
4.3永磁直流力矩电机模型研究与实验验证
4.3.1永磁直流力矩电机的数学模型
4.3.2永磁直流力矩电机模型的辨识
4.3.3永磁直流力矩电机模型的仿真与实验
4.4本章小结
第五章 电机伺服系统的非线性摩擦测试研究
5.1摩擦的特征与模型
5.1.1摩擦模型的发展
5.1.2摩擦的特征
5.2摩擦现象试验与分析
5.2.1正弦激励试验
5.2.2斜坡激励试验
5.3摩擦对系统动态特性影响的研究
5.3.1摩擦转矩在电机运行过程中的表现
5.3.2降低电机摩擦力矩的研究与分析
5.4本章小结
结论与展望
参考文献

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中图分类: > TM93 > 工业技术 > 电工技术 > 电气测量技术及仪器
其他分类: > TM359.6 > 工业技术 > 电工技术 > 电机 > 特殊电机

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