当前位置:主页 > 科技论文 > 机械论文 >

机电集成静电谐波微传动动态特性和静电悬浮研究

发布时间:2017-12-31 05:01

  本文关键词:机电集成静电谐波微传动动态特性和静电悬浮研究 出处:《燕山大学》2012年硕士论文 论文类型:学位论文


  更多相关文章: 机电集成 静电谐波传动 自由振动 受迫振动 PID控制


【摘要】:机电集成静电谐波传动是一种集控制、驱动和传动功能于一体的新型广义复合传动。该传动的主要组件包括一个可以在静电力下变形的微柔轮和施加旋转电压的电极。当在柔轮与相对的电极之间顺序施加旋转电压时,柔轮会发生周期性变形,从而导致柔轮和定子之间静电作用部位周期性变化,进而驱动柔轮和支撑轴旋转,实现低速大扭矩的动力输出。该传动把谐波传动、控制技术和静电驱动技术融于一体,,并且运转平稳、传动比大、效率高,具有广阔的应用前景。 本文建立了考虑非均布载荷时机电集成静电谐波传动的机电耦合静力学模型,推导了柔轮径向位移方程和输出扭矩方程,得出了柔轮径向位移和输出扭矩随系统参数变化的规律。结果表明,非均布载荷对柔轮径向位移和输出扭矩的影响不可忽略。 利用机电耦合动力学方程,研究了柔轮固有频率和振动模态的影响因素和影响规律。利用模态叠加法,给出了机电集成静电谐波微型传动系统在电压扰动下的强迫响应方程。运用该方程,研究了非均布载荷条件下系统的强迫响应及其随系统参数的变化规律。结果表明,在某些情况下非均布载荷对柔轮振动的影响较为明显。 采用PID控制方法对柔轮进行静电悬浮控制,减小了机电集成静电谐波微传动柔轮支撑的摩擦阻力,保证了柔轮和电极的同轴度,从而大大降低了电机的启动力矩。 完成了柔轮静电悬浮控制系统的数学建模,确定了PID控制系统的控制参数,对比分析了开环与闭环控制系统的控制性能;建立了柔轮静电悬浮控制系统的Simulink仿真模型,模拟了阶跃工作电压激励下的静电悬浮控制过程。结果表明,采用PID控制器可以达到静电悬浮的预期效果。
[Abstract]:The invention relates to an electromechanical integrated electrostatic harmonic drive , which is a novel generalized compound transmission integrating control , driving and transmission functions . The electromechanical coupling statics model of electro - mechanical integrated electrostatic harmonic drive taking into account the non - uniform load is established , the radial displacement equation and the output torque equation of the flexspline are deduced , and the law of the radial displacement and output torque of the flexspline varies with the parameters of the system . The results show that the influence of the non - uniform load on the radial displacement and output torque of the flexspline is not negligible . Based on the electromechanical coupling dynamics equation , the influence factors and the influence law of the natural frequency and the vibration mode of the flexspline are studied . The forced response equation of the electromechanical integrated electrostatic harmonic micro - drive system under voltage disturbance is given by using the modal superposition method . The forced response of the system under the condition of non - uniform load and its changing law with the system parameters are studied by using the equation . The results show that the influence of the non - uniform load on the vibration of the flexspline is more obvious under certain circumstances . By adopting the PID control method , the static suspension control of the flexible wheel is adopted , the friction resistance of the electromechanical integrated electrostatic harmonic micro - transmission flexible wheel support is reduced , the coaxial degree of the flexible wheel and the electrode is ensured , and the starting torque of the motor is greatly reduced . The mathematical modeling of the flexible - wheel electrostatic levitation control system is completed , the control parameters of the PID control system are determined , the control performance of the open - loop and closed - loop control system is analyzed , the Simulink simulation model of the flexible - wheel electrostatic suspension control system is established , and the static suspension control process under the excitation of the step operating voltage is simulated .

【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TH132.43

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 鲁名山;;带校正的机电集成超环面传动控制分析[J];经营管理者;2011年13期

2 毛彬彬;张石平;;谐波齿轮传动重合度的计算方法研究[J];机械设计与制造;2011年07期

3 杨向红;林树忠;;冷滚轧谐波齿轮分齿精度的影响因素分析[J];制造业自动化;2011年13期

4 ;[J];;年期

5 ;[J];;年期

6 ;[J];;年期

7 ;[J];;年期

8 ;[J];;年期

9 ;[J];;年期

10 ;[J];;年期

相关会议论文 前10条

1 刘文芝;张乃仁;李强;;基于实体建模的柔轮强度有限元分析[A];人才、创新与老工业基地的振兴——2004年中国机械工程学会年会论文集[C];2004年

2 穆塔里夫·阿赫迈德;买买提明·艾尼;哈丽毕努·艾合买提;菊池正纪;;谐波齿轮传动柔轮应力解析的计算模型[A];第三届十省区市机械工程学会科技论坛暨黑龙江省机械工程学会2007年年会论文(摘要)集[C];2007年

3 何惠阳;辛洪兵;张承嘉;谢金瑞;;四齿差谐波齿轮传动啮合性能的研究[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年

4 丁延卫;何惠阳;;谐波齿轮传动中柔轮和波发生器组件的动力学建模与实验[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年

5 ;谐波齿轮电化学修形工艺试验研究[A];第五届全国电加工学术年会论文集(电解加工篇)[C];1986年

6 修连存;黄俊杰;俞正奎;黄宾;王弥建;修铁军;王春波;张秋宁;;一种新型谐波传动测角仪[A];第八届全国X射线衍射学术会议论文集[C];2003年

7 葛世荣;;矿山机械学科的发展趋势[A];世纪之交的煤炭科学技术学术年会论文集[C];1997年

8 张佑林;刘文波;姚传志;赵继松;蔡贤栋;;新型散齿端面谐波传动的传动原理[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年

9 孙治国;周旭坤;;汽车门锁锁紧机构设计浅谈[A];第六届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2009年

10 辛洪兵;;开发圆弧齿廓谐波齿轮传动技术[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年

相关重要报纸文章 前10条

1 王力 记者 赵乃政;“科研助理”受青睐[N];吉林日报;2010年

2 记者姜春艳;央企助推地方经济腾飞[N];中国航空报;2009年

3 庞之浩;21世纪航天技术的机遇[N];科技日报;2001年

4 周立成;上海鼎龙机械公司成功开发两项新产品[N];中国包装报;2000年

5 北京中技克美谐波传动有限责任公司总经理 李克美;把谐波传动产品推向世界[N];中国工业报;2003年

6 李克美;谐波传动广阔市场 大有作为[N];中国机电日报;2001年

7 北京中技克美谐波传动有限责任公司总经理 李克美;谐波传动———传动技术的重大突破[N];中国机电日报;2002年

8 记者孟晓冬;燕山大学“国防重点学科实验室”成立[N];秦皇岛日报;2009年

9 周铮;苏州生物医学所二期建设签约[N];新华日报;2010年

10 万源;太空科学展厅入驻澳门黄金文化圈[N];中国航天报;2011年

相关博士学位论文 前9条

1 李耀伍;机电集成静电谐波微马达动力学特性研究[D];燕山大学;2011年

2 刘欣;机电集成超环面传动的动态分析与控制研究[D];燕山大学;2010年

3 郑大周;机电集成超环面传动研究[D];燕山大学;2010年

4 蔡毅;机电集成超环面传动磁场研究[D];燕山大学;2008年

5 吴怀超;深海热液原位探测技术研究及其原型系统集成[D];浙江大学;2008年

6 董惠敏;基于柔轮变形函数的谐波齿轮传动运动几何学及其啮合性能研究[D];大连理工大学;2008年

7 李俊阳;空间润滑谐波减速器失效机理及其加速寿命试验方法研究[D];重庆大学;2012年

8 韩雪峰;含间隙刚柔耦合电动舵机关键技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年

9 卢汉良;海底观测网络水下接驳盒原型系统技术研究[D];浙江大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 冯汉队;机电集成静电谐波微传动动态特性和静电悬浮研究[D];燕山大学;2012年

2 赵丹;考虑分子力时机电集成静电谐波传动动力学分析[D];燕山大学;2011年

3 石旭;机电集成静电谐波传动偏心分析及控制[D];燕山大学;2011年

4 张威;谐波齿轮柔轮的有限元分析[D];西北农林科技大学;2012年

5 王天赐;谐波齿轮传动中柔轮的有限元分析[D];西北农林科技大学;2010年

6 肖瑜;封闭谐波齿轮柔轮能量熵分析和形状优化设计[D];燕山大学;2001年

7 银国伟;谐波摩擦传动柔轮径向力与径向变形关系的分析及实验[D];郑州大学;2010年

8 彭宝林;内啮输出环形重载精密谐波传动承载与失效的研究[D];南京理工大学;2011年

9 张勇;仿人机器人用1/4比例柔轮谐波传动啮合理论与分析[D];哈尔滨工业大学;2011年

10 张岩岩;机电集成静电行星电机动力学研究[D];燕山大学;2010年



本文编号:1358229

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/1358229.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户8ee90***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com