在船舶隔振領(lǐng)域,目前大量使用電渦流傳感器的做法增加了浮筏隔振系統(tǒng)失效的風(fēng)險。在得到廣泛應(yīng)用的主被動混合隔振技術(shù)中,電磁作動器可被利用于氣隙間距自檢測技術(shù)以降低系統(tǒng)復(fù)雜度并可提升作動力輸出穩(wěn)定性。通過對實(shí)際作動器建立非線性磁阻網(wǎng)絡(luò)模型并優(yōu)化參數(shù),銜鐵與鐵芯之間的氣隙間距、流過線圈的電流與線圈兩端電壓的關(guān)系可以得到正確的描述。進(jìn)一步,利用PID技術(shù)可避開求解非線性方程組的困難而得到氣隙間距的估計值,實(shí)現(xiàn)浮筏裝置各位置上作動器氣隙間距測量的功能。

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圖7氣隙間距觀測器原理框圖Fig.7Flowchartoftheair-gapobserver

?都渚?z導(dǎo)致，大幅度簡化了理論分析的難度。將初步線性化后的式（7）重寫為矩陣形式如式（8），注意式中除Rz與包含Rl6的C94因含有位于分母位置的自變量z以外均為線性磁阻，方程已解耦，C11～C94為由式（7）線性化后各方程系數(shù)。圖6磁阻網(wǎng)絡(luò)模型輸出電壓驗(yàn)證（以0.0001m與....

圖2電磁作動器半邊結(jié)構(gòu)尺寸圖Fig.2Sketchofhalfofthestructure

嫻拇磐ㄔ誆煌?恢?處有較大的變化，靠近立柱與銜鐵邊沿處的磁通迅速減小，許多位置處磁通與作動器幾何結(jié)構(gòu)不平行，并且大量磁通穿過空氣泄漏至臨近的鐵芯。基于此，將磁路類比電路后可設(shè)計出該電磁作動器的磁阻網(wǎng)絡(luò)模型如圖3所示。圖中，Gm1與Gm2分別為外側(cè)與內(nèi)側(cè)永磁體的磁動勢，Φ1～Φ9為....

圖3磁阻網(wǎng)絡(luò)模型Fig.3Reluctancenetworkmodel立柱間泄漏的磁通

阻可用拱形磁阻模型加以描述。包括Rl6，Rl7，Rl1與Rl5。圖5給出了一個簡單的拱形磁阻模型的例子，用拱形內(nèi)圓直徑d與外圓直徑D簡明地描述了Rl6的模型結(jié)構(gòu)。拱形磁阻的阻值計算如下式：Ra=π4(d+D)μ0bDd2=π(D+d)2μ0b(Dd)。(5)其中μ0為空氣的磁導(dǎo)率....

圖1電磁作動器實(shí)物圖和結(jié)構(gòu)簡圖Fig.1Photooftheelectromagneticactuatorandsketchoftheactuator

實(shí)驗(yàn)條件下難以進(jìn)行可靠的測量，因此利用ANSOFT軟件進(jìn)行電磁學(xué)仿真。從仿真結(jié)果可知，垂直橫截面的磁通在不同位置處有較大的變化，靠近立柱與銜鐵邊沿處的磁通迅速減小，許多位置處磁通與作動器幾何結(jié)構(gòu)不平行，并且大量磁通穿過空氣泄漏至臨近的鐵芯。基于此，將磁路類比電路后可設(shè)計出該電磁作....

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