本文關鍵詞：永磁無刷直流電機驅動的含間隙機構的混沌運動研究

  更多相關文章： 曲柄滑塊機構 間隙 永磁無刷直流電機 機電耦合 混沌

【摘要】：運動副是機構的重要組成部分,在連接構件組成機構的同時,確保了構件間有相對運動的可能。當構件之間通過動配合連接時,運動副間隙總是不可避免地存在。運動副間隙的存在,使原本具有確定運動的機構變?yōu)橐粋�非線性動力系統(tǒng),展現(xiàn)出了豐富的非線性動力學特性。永磁無刷直流電機也是一個強非線性動力系統(tǒng),對初始條件和輸入量的變化十分敏感。本文對永磁無刷直流電機驅動含間隙曲柄滑塊機構的動力系統(tǒng)進行研究,以期探索兩個非線性系統(tǒng)耦合在一起時,系統(tǒng)混沌現(xiàn)象發(fā)生和發(fā)展的規(guī)律。本論文的主要研究工作和成果如下：1.分別對連桿與滑塊之間的鉸鏈點和曲柄與連桿之間的鉸鏈點存在間隙的曲柄滑塊機構,采用連續(xù)接觸的理論和方法建立了動力分析模型,研究了曲柄勻速轉動時,連桿與滑塊之間的鉸鏈點的間隙的大小對機構混沌運動的影響。研究表明：運動副間隙越大,機構混沌運動就越劇烈、越明顯。2.研究了永磁無刷直流電機機械特性和調速特性,建立了電機動力分析模型。利用數(shù)值仿真的方法確定出了電機穩(wěn)定運動和混沌運動的參數(shù)條件。3.建立了永磁無刷直流電機驅動含間隙曲柄滑塊機構的動力系統(tǒng)的模型,選取電機穩(wěn)定運動的參數(shù),系統(tǒng)混沌運動與含間隙運動副的位置、間隙大小、輸入電壓之間的關系。研究結果表明,盡管存在個別例外的情況,總體上,系統(tǒng)混沌運動的強弱隨輸入電壓值和間隙值的增加而加強,尤其是當間隙值比較小的時候,這一規(guī)律十分明顯。而當間隙值比較大的時候,輸入電壓的變化對系統(tǒng)混沌運動的強弱的影響將不是很明顯。研究結果還表明：在相同的輸入電壓和間隙值的條件下,間隙存在于曲柄和連桿間鉸鏈點時系統(tǒng)的混沌運動比間隙存在于連桿和滑塊間鉸鏈點時系統(tǒng)的混沌運動更加劇烈、明顯,即含間隙的鉸鏈點與電機軸越近,系統(tǒng)的混沌運動越強烈。本文的研究工作對于機電耦合系統(tǒng)混沌運動的控制具有一定的參考價值。
【關鍵詞】：曲柄滑塊機構 間隙 永磁無刷直流電機 機電耦合 混沌
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM33
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題的研究背景及意義11-12
• 1.2 含間隙機構動力學相關研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 含間隙機構分析模型的研究12-15
• 1.2.2 含間隙機構的非線性現(xiàn)象與控制的研究15-16
• 1.3 機電耦合系統(tǒng)動力學相關研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 本文的主要研究內容17-19
• 第2章 含間隙曲柄滑塊機構的動力學分析19-28
• 2.1 引言19
• 2.2 運動副間隙存在于連桿和滑塊間的動力學模型19-23
• 2.2.1 物理模型19
• 2.2.2 動力學方程19-23
• 2.3 運動副間隙存在于曲柄和連桿間時的動力學模型23-24
• 2.4 含間隙曲柄滑塊機構的混沌運動現(xiàn)象24-27
• 2.5 本章小結27-28
• 第3章 永磁無刷直流電機的動力學特性與分析28-36
• 3.1 引言28
• 3.2 永磁無刷直流電機的特性及動力分析模型28-31
• 3.2.1 永磁無刷直流電機的機械特性及調速特性28-30
• 3.2.2 永磁無刷直流電機的動力分析模型30-31
• 3.3 永磁無刷直流電機動態(tài)特性分析31-35
• 3.3.1 永磁無刷直流電機的混沌運動32-34
• 3.3.2 永磁無刷直流電機的穩(wěn)態(tài)運動34-35
• 3.4 本章小結35-36
• 第4章 電機驅動含間隙的耦合系統(tǒng)混沌運動分析36-67
• 4.1 引言36
• 4.2 永磁無刷直流電機驅動曲柄滑塊機構系統(tǒng)的動力學模型36-39
• 4.2.1 連桿與滑塊運動副含間隙的機電耦合動力分析模型36-37
• 4.2.2 電機負載轉矩與系統(tǒng)等效轉動慣量的計算37-39
• 4.3 間隙存在于連桿與滑塊間運動副時系統(tǒng)的動力特性39-52
• 4.3.1 間隙值為r=0.02mm39-44
• 4.3.2 間隙值為r=0.05mm44-47
• 4.3.3 間隙值為r=0.2mm47-51
• 4.3.4 間隙值和輸入電壓對系統(tǒng)混沌運動的影響51-52
• 4.4 間隙存在于曲柄與連桿間運動副時系統(tǒng)的動力特性52-63
• 4.4.1 間隙值為r=0.02mm52-56
• 4.4.2 間隙值為r=0.05mm56-59
• 4.4.3 間隙值為r=0.2mm59-63
• 4.5 間隙位置不同時系統(tǒng)運動狀況的對比分析63-65
• 4.6 本章小結65-67
• 總結與展望67-69
• 致謝69-70
• 參考文獻70-76
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文及科研成果76

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本文編號：938154