基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID在直齒圓柱電磁齒輪傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-05-30 17:55
【摘要】: 隨著科學(xué)的進(jìn)步和人類(lèi)文明的發(fā)展,特別是近年來(lái)“綠色產(chǎn)品”口號(hào)的提出,工業(yè)生產(chǎn)中日益重視新技術(shù)的應(yīng)用,磁的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。電磁齒輪是一種非接觸無(wú)污染傳動(dòng)機(jī)電產(chǎn)品,通過(guò)磁性耦合傳遞動(dòng)力。 本文簡(jiǎn)述了電磁齒輪的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀,說(shuō)明了電磁齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)、原理和結(jié)構(gòu)。采用虛位移法和安培回路定理分析了電磁齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的磁場(chǎng)力計(jì)算方法。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)電磁齒輪運(yùn)動(dòng)特性的分析,得出了電磁力矩計(jì)算公式。 以普通的齒輪傳動(dòng)模型為基礎(chǔ),建立了電磁齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型,并在一定的假設(shè)前提下對(duì)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化,推導(dǎo)出了輸入電流和輸出轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。 為了使電磁齒輪穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),采用PID控制的方法跟蹤負(fù)載的變化并及時(shí)調(diào)整線(xiàn)圈電流值。研究了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器的結(jié)構(gòu),分析了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法,在Matlab中Simulink環(huán)境中下進(jìn)行仿真實(shí)現(xiàn)。 為今后電磁齒輪的進(jìn)一步研究工作提供了初步探索,具有一定的參考價(jià)值。
【圖文】:
貴州大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文圖1一4普通機(jī)械齒輪傳動(dòng)圖1一5磁粉模擬的磁力線(xiàn)分布2)永磁和電磁混合齒輪附](見(jiàn)圖1一6)永磁和電磁混合齒輪是由一個(gè)電磁鐵和永磁鐵組成的混合磁齒輪。其主動(dòng)齒輪由半徑為a:的圓柱形電磁鐵鐵芯與厚度為h的永久磁鐵組成,電磁鐵鐵芯采用稀土類(lèi)磁性材料制造。半徑al內(nèi)孔與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相連,鐵芯外環(huán)繞通電線(xiàn)圈的內(nèi)、外半徑分別為a3和a;,若將鐵芯軸線(xiàn)方向選為Z軸坐標(biāo)方向,圓柱體頂端與未端的坐標(biāo)分別為21,z:。在鐵芯頂部加工出與從動(dòng)輪齒數(shù)相同的m個(gè)凸形臺(tái)階,臺(tái)階形狀決定于所選定的齒形,臺(tái)階凹部的軸向坐標(biāo)為z,。徑為a3在這些臺(tái)階上安裝由稀土類(lèi)永磁材料所制成的一定形狀的“齒頂”
2.1電磁齒輪的結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)機(jī)理2.LI電磁齒輪的基本結(jié)構(gòu)電磁齒輪結(jié)構(gòu)如圖2一1所示Ils一l5]。其中1為N性爪極,2為s性爪極,N、s極齒數(shù)相等,均勻地沿圓周交錯(cuò)排列,形成一個(gè)徑向多極充磁的圓柱直齒電磁齒輪。3為通電線(xiàn)圈組件,當(dāng)線(xiàn)圈通入直流電流時(shí),導(dǎo)磁鐵芯5被磁活,磁通沿軸向經(jīng)過(guò)法蘭盤(pán)到件1使其帶N性磁性,而圖右端磁通通過(guò)線(xiàn)圈3的環(huán)形座到件2使其帶S性磁性。軸4為齒輪軸,,不導(dǎo)磁。之之 OOO、、 、1—電磁齒輪左刀朋及2一電磁齒輪右爪極3一通電直花淞線(xiàn)圈4一電磁齒輪軸5—導(dǎo)磁鐵芯圖2一1直齒圓柱電磁齒輪的結(jié)構(gòu)圖圖2一2電磁齒輪的實(shí)體圖2.L2電磁齒輪的傳動(dòng)機(jī)理電磁齒輪是通過(guò)磁性禍合來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的
【學(xué)位授予單位】:貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類(lèi)號(hào)】:TH132.41
本文編號(hào):2688503
【圖文】:
貴州大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文圖1一4普通機(jī)械齒輪傳動(dòng)圖1一5磁粉模擬的磁力線(xiàn)分布2)永磁和電磁混合齒輪附](見(jiàn)圖1一6)永磁和電磁混合齒輪是由一個(gè)電磁鐵和永磁鐵組成的混合磁齒輪。其主動(dòng)齒輪由半徑為a:的圓柱形電磁鐵鐵芯與厚度為h的永久磁鐵組成,電磁鐵鐵芯采用稀土類(lèi)磁性材料制造。半徑al內(nèi)孔與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相連,鐵芯外環(huán)繞通電線(xiàn)圈的內(nèi)、外半徑分別為a3和a;,若將鐵芯軸線(xiàn)方向選為Z軸坐標(biāo)方向,圓柱體頂端與未端的坐標(biāo)分別為21,z:。在鐵芯頂部加工出與從動(dòng)輪齒數(shù)相同的m個(gè)凸形臺(tái)階,臺(tái)階形狀決定于所選定的齒形,臺(tái)階凹部的軸向坐標(biāo)為z,。徑為a3在這些臺(tái)階上安裝由稀土類(lèi)永磁材料所制成的一定形狀的“齒頂”
2.1電磁齒輪的結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)機(jī)理2.LI電磁齒輪的基本結(jié)構(gòu)電磁齒輪結(jié)構(gòu)如圖2一1所示Ils一l5]。其中1為N性爪極,2為s性爪極,N、s極齒數(shù)相等,均勻地沿圓周交錯(cuò)排列,形成一個(gè)徑向多極充磁的圓柱直齒電磁齒輪。3為通電線(xiàn)圈組件,當(dāng)線(xiàn)圈通入直流電流時(shí),導(dǎo)磁鐵芯5被磁活,磁通沿軸向經(jīng)過(guò)法蘭盤(pán)到件1使其帶N性磁性,而圖右端磁通通過(guò)線(xiàn)圈3的環(huán)形座到件2使其帶S性磁性。軸4為齒輪軸,,不導(dǎo)磁。之之 OOO、、 、1—電磁齒輪左刀朋及2一電磁齒輪右爪極3一通電直花淞線(xiàn)圈4一電磁齒輪軸5—導(dǎo)磁鐵芯圖2一1直齒圓柱電磁齒輪的結(jié)構(gòu)圖圖2一2電磁齒輪的實(shí)體圖2.L2電磁齒輪的傳動(dòng)機(jī)理電磁齒輪是通過(guò)磁性禍合來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)的
【學(xué)位授予單位】:貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類(lèi)號(hào)】:TH132.41
【引證文獻(xiàn)】
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1 黃建娜;陳海虹;劉保軍;;電磁齒輪控制系統(tǒng)中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制的研究及其MATLAB實(shí)現(xiàn)[J];機(jī)床與液壓;2012年08期
本文編號(hào):2688503
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