伺服驱动曲柄压力机机电系统动态分析及实验研究

摘要

本论文简要地叙述了当前伺服压力机领域的技术和进展情况，同时对伺服电机直接驱动压力机的可行性进行了分析，确定了在当前技术及经济条件下所采取的研究方案；根据设计方案及性能要求，制定了结构方案，并对伺服驱动压力机进行了结构及理论分析，在此基础上建立了整个机电系统的数学模型；并依此建立了基于MATLAB/Simulink软件的仿真模型，并根据样机实验参数进行了仿真实验；本文的样机实验部分详细阐述了实验的方案及过程。　　　 针对曲柄压力机研制的永磁无刷直流电动机驱动控制系统可行，电机的力能指标能满足压力机冲击性负载的要求。证实电容器可以起到两方面的作用，本文所建立的伺服曲柄压力机数值仿真方法，可方便地预测各种输入参数下的系统工作特性和电气特性，为系统参数的优化和工作性能的评估提供了一个有力的工具。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题来源、背景及研究意义

1.1.1伺服驱动曲柄压力机开发的目的和意义

1.1.2伺服曲柄压力机机电系统动态分析的目的、意义

1.2国内外相关课题研究现状及分析

1.2.1伺服电机用于压力机的研究

1.2.2伺服压力机理论方面的研究

1.3伺服电机直接驱动曲柄压力机的可行性和设计方案的选择

1.3.1伺服电机直接驱动曲柄压力机的开发难点及解决方案

1.3.2伺服电机直接驱动曲柄压力机设计方案的确定

1.3.3伺服电机直接驱动曲柄压力机的优点

1.4本课题主要研究内容及方法

第2章伺服曲柄压力机运动学及动力学分析

2.1传动机构运动分析

2.1.1运动分析的目的和方法

2.1.2曲柄滑块机构运动分析

2.2传动机构力学分析

2.2.1机构力学分析的目的和方法

2.2.2想状态下构件受力分析

2.2.3构件摩擦力分析

2.2.4等效转动惯量

2.3本章小结

第3章伺服曲柄压力机驱动系统数学模型

3.1稀土永磁无刷直流电动机概述

3.1.1稀土永磁无刷直流电动机优越性

3.1.2基本结构和系统原理

3.1.3永磁无刷直流电动机运行特性

3.2永磁无刷直流电动机数学模型

3.2.1永磁无刷直流电动机简化电路数学模型

3.2.2电容储能型永磁无刷直流电机简化数学模型

3.3稀土永磁电机交流伺服系统

3.3.1稀土永磁无刷直流电机伺服系统的构成

3.3.2 PID原理和参数选取

3.4本章小结

第4章伺服曲柄压力机系统仿真

4.1仿真软件介绍及算法选择

4.1.1 Matlab/Simulink软件介绍

4.1.2算法及步长的选择

4.2仿真模型

4.3仿真试验

4.3.1空载仿真试验

4.3.2负载仿真试验

4.3.3电容量选择

4.4本章小结

第5章实验研究及结果分析

5.1实验原理及准备

5.1.1实验原理及实验装置

5.1.2实验方案及准备

5.2实验结果及分析

5.2.1空载实验

5.2.2负载实验

5.3结论

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

独创性声明

致谢