电动机--柔性机构系统的动态特性实验研究

用二个电磁参数不同的电机驱动同一柔性四连杆机构，通过测试连杆中点应变值来研究驱动电机的电磁参数改变对柔性机构系统动态特性的影响。实验的数据表明电机的电磁参数对系统的动态特性有影响。     

含复合材料构件机构系统的优化综合

研究了复合材料参数、驱动电机电磁参数、机构的结构参数以及电机轴的横振对复合材料连杆机构动态响应的影响,并在此基础上以构件的比阻尼容量为目标函数,以复合材料的纤维结构参数及复合材料构件截面的几何尺寸为设计变量,在考虑驱动电机对机构动态响应的影响并保证构件振幅的前提下对系统进行了综合优化设计研究。结果表明,将驱动电机和机构作为一个完整的系统进行综合优化研究更符合实际情况。最后通过实例仿真进行了验证。     

电动机-弹性连杆机构系统非线性振动分析

以三相交流电动机一弹性连杆机构系统为研究对象，考虑三相交流电机转子振动偏心时不均匀气隙的气隙磁场以及弹性构件的几何非线性，用有限单元法建立系统的耦合动态方程，并在此动态方程的基础上利用摄动法分析该系统在电磁力、自激惯性力及其他外力作用下的非线性振动特性，揭示该系统非线性振动特性与驱动电机电磁参数、机构的结构参数以及材料参数等之间的内在联系。本文工作对进一步深入研究机电系统的动态特性有较大意义。     

电磁调制非接触式压电电机输出特性

提出了一种电磁调制非接触式压电电机,实现定、转子非接触耦合传动,具有结构可靠、运行稳定及控制方便的特点。首先,推导了驱动机构输出角位移方程、电磁调制非接触压电电机静、动态电磁力矩方程;其次,分析了电机的结构参数和激励信号参数对输出角位移和电磁力矩输出性能的影响规律;最后,制作样机并进行性能测试,通过理论计算输出力矩和实验测试值的对比,验证了理论分析的正确性,并给出了样机的驱动方案。结果表明:输出步进角随着驱动信号电压峰值的增大而增大,当驱动电压为150 V、频率为3 Hz时,输出步进角约为0.82°;而输出转矩受电磁调制机构的电压激励峰值和驱动频率的影响因素较大,驱动频率为3 Hz、调制电压为7 V时,输出转矩为6.1 N·mm。该类型压电电机进一步拓宽了非接触式压电电机的研究领域,为设计高精度、大扭矩的非接触压电电机提供借鉴。     

电动机-曲柄滑块机构系统的动态分析耦联方程

以三相对称运行的交流电动机和曲柄滑块机构组成的系统作为研究对象,基于功能原理对曲柄滑块机构作等效模型转换,利用Lagrange-Maxwell方程建立了系统的机电耦合动态方程。这些系统动力学方程是时变非线性的,它体现了系统动态特性参数与曲柄滑块机构的结构参数和电机电磁参数之间的内在联系,对分析此类系统的动态特性,探讨高速轻载机电系统的异常工况有较大意义。     

弧面分度凸轮机构动力学建模与Simulink仿真技术的研究

对弧面分度凸轮机构动力学特性进行了研究，考虑间隙存在、柔性轴和电机特性下，建立了系统动力学方程，应用Matlab／Simulink求解和动态仿真。结果显示间隙对凸轮和工作盘的响应有影响，从动件最大角加速度提高28％，电机输出轴角速度高频振荡。     

电动机--复合材料连杆机构系统的动态响应

以三相交流电机——含三维编织纤维复合材料构件的连杆机构系统为研究对象,根据电机轴存在横振和扭振这种普遍情形以及三维编织复合材料的细观结构及特点,应用有限单元法建立了包含复合材料参数、电磁参数和机构的结构参数的系统动态方程,推导出了系统的自激惯性力,得出了自激惯性力及系统的非线性特性,通过研究发现了该系统的动态响应不仅与复合材料的细观结构参数与组分材料参数、连杆机构的结构参数和电机的电磁参数有关,而且还与电机轴的横振有关。最后通过实例仿真进行了验证。     

一种新型复合式电磁驱动燃气喷射装置的设计与分析

作为国际远洋船舶的主要动力装置,采用加入气体燃料的低速柴油机在实现节能减排方面拥有巨大潜力。燃气喷射装置作为缸内直喷的核心执行机构,对内燃机燃烧品质和热效率有着重要影响。针对现有电磁驱动喷射装置存在的流量小、驱动力弱等不足,提出一种新型复合式电磁驱动燃气喷射装置。首先,针对驱动机构及阀体提出新的设计思路,通过有限元方法分析了驱动机构的电磁特性及阀体流动特性,验证了设计可行性;其次,建立喷射装置的CFD仿真模型,归纳了流量特性规律;最后,建立试验平台,测试了驱动机构的稳/动态特性。仿真与试验结果表明,新型复合式电磁驱动燃气喷射装置具有高效节能、快响应、高精度的动态特性,对缸内预混特性等具有显著的改善效果。     

动平台惯性参数对柔性并联机构动力学特性的影响及优化设计

利用柔性并联机构的动力学模型,定性地分析了动平台质量、转动惯量对柔性并联机构的动态响应、动态应力及固有频率的影响。以动平台惯性参数边界条件、运动误差、固有频率、动态应力、驱动力矩等限制条件作为约束方程,将机构总质量函数和弹性变形能函数采用线性加权组合成多目标函数,进行多目标优化设计,确定了动平台的最佳惯性参数。通过对平面3- R RR柔性并联机构算例的分析和讨论,说明了动平台惯性参数在柔性并联机构的动力学分析和设计中的重要作用。     

电机参数对电动车传动系统扭转振动的影响分析

针对电动车传动系统存在的扭转振动问题,对传动系统的固有特性、电机的转矩特性及振动系统的动态响应进行了分析研究,提出了综合考虑控制电机动态特性和传动系统的机电耦合仿真方法。首先,建立了某集中式驱动电动车动力传动系统的扭转振动数学模型,分析了系统的固有特性,用实验数据验证了模型的准确性;然后,建立了永磁同步电机的矢量控制模型,分析了驱动电机的转矩特性;最后,基于驱动电机和动力传动系统的机电仿真模型,进行了电机参数的灵敏度分析。研究结果表明:在低频时,引入谐波转矩的各电机参数对动力传动系统扭转振动的影响呈正比关系;在中高频时,电机参数对传动系统的影响不成比例。     

机电系统在电磁力作用下的主共振分析

建立了三相交流电动机-弹性连杆机构系统的耦合动态方程,用多尺度法分析了该系统在电磁力作用下的主共振现象,得到了该系统的主共振特性与电磁力之间的内在联系。最后通过实验证明了理论分析结论与实验结果相符。     

两自由度可控连杆机构系统在电磁参数激励作用下的主共振分析

以两自由度可控连杆机构系统为研究对象,针对电机转子偏心时不均匀的气隙磁场,分析其实际运行状态的机电耦合关系,应用有限单元法建立系统的机电耦合非线性动态模型.并利用此模型,借助多尺度法,对系统由伺服电机电磁参数激励作用下的主共振进行分析,得到系统在此情况下的一阶近似定常解,揭示系统主共振机理.     

面向机电耦合振动抑制的电主轴系统匹配特性研究

电主轴系统存在复杂的机电耦合作用,若系统机电参数匹配不当,将引起机电耦合振动,导致系统稳定性下降,工件加工表面质量降低。利用将电动机与主轴系统机械特性分离的动力学分析方法难以对系统的机电耦合振动进行有效的分析评价,也难以实现系统机电特性的优化匹配。提出基于机电耦合动力学模型的电主轴系统匹配特性分析方法,利用所提出的方法研究磨削电主轴系统逆变器工作参数、电主轴电动机电磁设计参数和砂轮机械参数对脉动转矩及定子电流频谱特性的影响,并在凸轮轴磨床上进行试验。揭示系统机电耦合振动的物理机制,提出通过优化逆变器工作参数、电主轴电动机电磁设计参数和砂轮参数抑制机电耦合振动的方法。经理论与试验分析证实,通过优化逆变器工作参数可有效抑制机电耦合振动,提高系统匹配特性和磨削质量,从而证实所提出的基于机电耦合动力学模型的电主轴系统匹配特性分析方法是有效可行的。     

可控连杆机构系统预定轨迹下的动态优化综合

以两自由度可控连杆机构系统为研究对象,在所建系统机电耦合动态模型的基础上,考虑了系统结构参数和控制电机的电磁参数对连杆中点的动态响应的影响。针对系统预定圆轨迹下的动态响应,建立了参数优化数学模型。采用基于混沌的粒子群优化算法,实现了系统动态性能优化。     

电动机用复合材料连杆机构系统的模糊优化设计

以电动机一复合材料连杆机构系统为研究对象，根据三维编织复合材料的细观结构及特点，运用模糊优化理论，在考虑电动机对复合材料连杆机构动态特性影响的基础上，建立了以复合材料构件的比阻尼容量为目标函数、以复合材料的纤维结构参数及构件截面的几何尺寸为设计变量、具有模糊约束的优化设计数学模型，给出了求解此模型的方法，并通过实例仿真进行了验证。     

肘杆式压力机主传动系统动态仿真及优化设计

介绍了一种新型的由伺服电机驱动的肘杆式数控冲床。建立了整个驱动系统的三维数字化模型。通过对肘杆系统工作过程的分析并利用多体系统动力学软件(ADAMS)对模型进行了动力学模拟和优化设计。得到了模型的最优结构参数,提高了冲压效率。