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《磁懸浮球形磁阻主動關(guān)節(jié)的建模與逆系統(tǒng)解耦控制》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)第47卷第17期2011年9月機械工程學(xué)報JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGVbl．47S?。甆o．172O1DoI：10．390l／胛垤E．2011．17．015磁懸浮球形磁阻主動關(guān)節(jié)的建模與逆系統(tǒng)解耦控制木曾勵王軍徐媛媛(揚州大學(xué)機械工程學(xué)院揚州225127)摘要：球形電動機直接支承驅(qū)動的多自由度球形主動關(guān)節(jié)機械集成度高，在控制和軌跡規(guī)劃方面占有優(yōu)勢。但關(guān)節(jié)工作時，由于機械支承的摩擦磨損，造成關(guān)節(jié)部件發(fā)熱，導(dǎo)致關(guān)節(jié)的靜、動態(tài)性能變差?；陔妱訖C技術(shù)、磁懸浮技術(shù)以及機器人技術(shù)，提出一種無機械摩擦和磨損、不需要潤滑的多自由度磁懸浮
2、球形磁阻主動關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，分析其工作原理；根據(jù)磁懸浮磁阻主動關(guān)節(jié)的氣隙磁能對球形轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角位移和徑向位移求導(dǎo)求出關(guān)節(jié)在一個坐標方向的電磁懸浮合力和電磁總轉(zhuǎn)矩模型；基于電磁懸浮力及電磁轉(zhuǎn)矩模型，建立主動關(guān)節(jié)系統(tǒng)的動力學(xué)原型模型和逆系統(tǒng)模型：將逆系統(tǒng)模型作為解耦控制器對原型系統(tǒng)進行解耦控制得到解耦后的偽線性系統(tǒng)，對解耦線性化的偽線性系統(tǒng)進行狀態(tài)反饋閉環(huán)控制，并對其進行系統(tǒng)仿真研究；仿真結(jié)果說明，磁懸浮球形磁阻主動關(guān)節(jié)系統(tǒng)的逆系統(tǒng)解耦和狀態(tài)反饋閉環(huán)控制具有良好的動態(tài)響應(yīng)和抗干擾的魯棒特性。關(guān)鍵詞：磁懸浮球形關(guān)節(jié)數(shù)學(xué)模型逆系統(tǒng)解耦控制中圖分類號：TH39SphericalR
3、eluctanceDriVingJointwithMagneticLeVitationModeHngandInVerseSystemDecouplingControlZENGLiW刪GJunXUYuanⅦaIl(CollegeofMechanicalEnginee血g，‰gzhouUniVers咄Y撕gzhou225127)．Ab蛐陀ct：Mul出DOFsph缸caliIlitiatiVejo血drovedbysph商calmobDrdirectly．nh雒highmcchanicalinte緲tion觚dadv鋤tageinthecon仃ol觚d仃旬ectoly
4、pl砌ng．Butwh鋤tllejointworks，the餓cti∞andwe盯duetomec蜥cal馴嘎，on’resultinginjo血c優(yōu)rlponentsf毫Ver'leadingtojointstatic鋤d由mamicperf0腳艙ncedl玳蛹or舢ed．B鵲ed∞themotortechnology，m硼刪icle、，i伽∞techllology柚drobottecbnolo鼢presentsa∞mechallical銜cti∞鋤dwe鵠∞lu嘣cati∞∞luctanceIIl王myde雕sof疵蜘咖ma驢etic吼培pensi∞ballj
5、ointinitiatiVes劬_lctII∞．I忸woddngprincipleisthataccordillgtotheairgap唧eticof∞tivejoint，僦Vatc刪i∞知gledisplacementandradialdispl8cem∞tofttlesphericalrotorandcalclllatedthe鋤llev沁嶇∞force鼬delec仃0ma弘etic鋤．cplcmodclinajo硫捌Va士ionc0咖dinates．B鵲ed0nthelevi鋤∞forceandtorquemodel，it∞t{出lishcd∞dvejo缸s
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7、ricaldrivingjointMamcnlaticalmodclhe侶esysteInD∞ouplingco咖lO前言機械系統(tǒng)中的多自由度運動的關(guān)節(jié)系統(tǒng)多由兩個或多個電動機驅(qū)動機械機構(gòu)構(gòu)成，存在體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各關(guān)節(jié)摩擦面磨損嚴重，效率低，動態(tài)性能較差等缺點，而且由于機械傳動系統(tǒng)誤差的累計導(dǎo)致整個控制系統(tǒng)的精度下降，甚至影響系統(tǒng)的·國家自然科學(xué)基金(50975249)和江蘇省自然科學(xué)基金(Bl(2008219)資助項目．20l00908收到初稿，20l10712收到修改稿穩(wěn)定性【l】。從20世紀50年代開始，由于機器人、空間技術(shù)及自動化技術(shù)的迅速發(fā)展，促進了
8、多自由度球
