發(fā)布時間：2023-06-05 02:46

　　高端數(shù)控機(jī)床多采用大功率、大推力、響應(yīng)快的永磁同步直線電機(jī)作為直線運動的動力來源。直線電機(jī)可以將電能直接轉(zhuǎn)換成機(jī)械運動,在機(jī)床傳動系統(tǒng)中與光柵等高精度位移傳感器可以實現(xiàn)閉環(huán)控制從而保證加工進(jìn)給、運動的準(zhǔn)確性。外置高精度傳感器會使得整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變的復(fù)雜且臃腫,并且直線電機(jī)和傳感器的加工制造沒有相關(guān)性。新興的無傳感器位置檢測法存在檢測精度較低、實現(xiàn)較復(fù)雜等缺點。針對當(dāng)前機(jī)電系統(tǒng)越來越復(fù)雜,而位置反饋控制技術(shù)又難以與之有效集成等問題。基于具有自主知識產(chǎn)權(quán)的時柵位置傳感技術(shù)“時間測量空間”的思想,在國家自然科學(xué)基金面上項目和重慶市教委科學(xué)技術(shù)研究重點項目的支持下,本課題研究了基于磁場耦合的直線電機(jī)位置檢測新技術(shù)。本篇文章主要研究工作如下:1、根據(jù)永磁同步直線電機(jī)永磁體排布可知其磁場分布具有規(guī)律性,研究采用多磁場傳感器結(jié)合時柵傳感技術(shù)通過檢測含有動子位置信息的永磁磁場,以多路駐波合成行波的方式構(gòu)建出永磁同步直線電機(jī)位置傳感與機(jī)械結(jié)構(gòu)間的關(guān)系。2、確定測量系統(tǒng)中關(guān)鍵元器件并對永磁磁場進(jìn)行仿真,采用單激勵信號和雙激勵信號驅(qū)動多傳感器建立測量模型,通過理論公式推導(dǎo)驗證原理正確性,根據(jù)仿真結(jié)果分析磁場耦...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 直線電機(jī)位置檢測國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 直線電機(jī)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 直線電機(jī)位置檢測的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 基于時柵傳感技術(shù)的位置檢測法
        1.2.4 誤差修正算法的研究現(xiàn)狀
    1.3 課題來源與研究內(nèi)容
2 磁場耦合的直線電機(jī)檢測原理
    2.1 引言
    2.2 磁場式時柵位移傳感器檢測原理
    2.3 磁場傳感器檢測原理
    2.4 磁場耦合的直線電機(jī)位置檢測原理
    2.5 小結(jié)
3 磁場耦合的直線電機(jī)位置檢測系統(tǒng)關(guān)鍵元器件與參數(shù)
    3.1 引言
    3.2 關(guān)鍵元器件分析
        3.2.1 磁場傳感器
        3.2.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片
        3.2.3 主控芯片
    3.3 磁場耦合參數(shù)分析
        3.3.1 傳感器安裝高度
        3.3.2 永磁磁場空間正交性
    3.4 小結(jié)
4 誤差分析與修正算法研究
    4.1 引言
    4.2 總體框圖
    4.3 誤差分析
        4.3.1 電氣誤差
        4.3.2 機(jī)械誤差
        4.3.3 其他誤差
    4.4 抑制誤差方法
        4.4.1 平均效應(yīng)
        4.4.2 空間平移
    4.5 傅氏級數(shù)諧波修正算法
    4.6 小結(jié)
5 磁場耦合直線電機(jī)位置檢測系統(tǒng)設(shè)計
    5.1 引言
    5.2 機(jī)械工裝結(jié)構(gòu)設(shè)計
    5.3 硬件電路設(shè)計
        5.3.1 激勵源電路
        5.3.2 傳感器外圍電路設(shè)計
        5.3.3 信號預(yù)處理電路設(shè)計
    5.4 FPGA程序設(shè)計
        5.4.1 激勵軟件設(shè)計
        5.4.2 位移值采集程序設(shè)計
        5.4.3 修正算法程序設(shè)計
    5.5 小結(jié)
6 實驗研究
    6.1 引言
    6.2 搭建實驗平臺
    6.3 激勵電路測試
    6.4 傳感器輸出測試
    6.5 信號預(yù)處理電路測試
        6.5.1 移相電路測試
        6.5.2 行波信號測試
    6.6 精度實驗
        6.6.1 穩(wěn)定性測試實驗
        6.6.2 對極內(nèi)測量實驗
        6.6.3 長周期測量實驗
    6.7 誤差修正實驗
    6.8 小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果



本文編號：3831533