导读:本文包含了旋转式音圈电机论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:直线旋转,音圈电机,推力波动,优化设计
旋转式音圈电机论文文献综述
刘志友,周海波,王晓玲,罗定辉[1]（2018）在《微型直线旋转音圈电机的设计与分析》一文中研究指出针对光电子封装设备对高精度、小体积、多维运动电机的需求,设计了一种微型单定子直线旋转两自由度音圈电机。介绍了电机的结构特点和运行原理,以输出推力和转矩特性为优化目标,利用有限元仿真对其结构参数进行了优化。根据优化的结构参数制造样机进行实验,实验结果表明:电机输出推力、扭矩幅值大,推力波动、扭矩波动在0.5%以下,验证了电机设计和优化仿真的有效性。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2018年07期）
武志伟[2]（2018）在《含LCL滤波器的旋转式音圈电机伺服控制系统研究》一文中研究指出音圈电机在航天、半导体加工、精密仪器隔振等需要高精度伺服控制的场合有着广泛的应用。传统驱动方式包括模拟和斩波驱动,模拟驱动损耗大,斩波驱动电流纹波大,给精密加工及其热控系统带来额外的难度和成本。对此,本文首次将LCL滤波驱动方式引入旋转式音圈电机位置伺服。论文主要研究了该滤波驱动方式的参数设计,以及该驱动方式下的电流谐振的抑制及位置控制。首先,研究了用于音圈电机伺服系统的LCL滤波器的参数设计方法。在分析传统模拟驱动与斩波驱动优缺点的基础上,提出了含LCL滤波器的音圈电机斩波驱动方式并对其参数进行研究。传统LCL滤波器主要用于并网逆变器,参数设计主要关注稳态性能。而LCL滤波器用于电机伺服中,需要考虑暂态性能和伺服控制指标。本文以电流纹波、位置响应时间、滤波器体积叁个因素为指标,设计了适合于音圈电机伺服驱动的滤波器。其次,研究了含LCL滤波器的音圈电机PID伺服控制策略。LCL滤波器会引入电流谐振问题,本文采用电容电流负反馈的有源阻尼方案来抑制谐振。然后,根据系统传递函数和伯德图设计了含电容电流反馈、含前馈的位置-速度-电流叁闭环PID控制器。然后,研究了含LCL滤波器的音圈电机ADRC伺服控制策略。采用PID控制器的音圈电机伺服系统需要引入附加传感器来实现谐振抑制,而自抗扰控制器在不附加滤波器的条件下实现谐振抑制。采用位置-电流串级和直接位置控制两种不同结构的高阶ADRC控制器。利用伯德图分析观测器与控制器带宽对系统位置响应的影响,并采取减小积分步长、相位超前校正、ADRC位置环-PI电流环串级结构等措施来补偿带宽不足引起的性能的限制。最后,LCL滤波器参数设计与PID、ADRC控制策略的有效性均通过仿真与实验得以验证。在带宽不足的前提下,ADRC位置环-PI电流环串级结构的带宽最高,参数适应性、抗干扰性也最强。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
黄宣淋[3]（2018）在《旋转音圈电机驱动的二维摆镜精密跟踪技术研究》一文中研究指出应用于空间领域的二维摆镜跟踪控制系统,对其控制精度与系统的响应速度都有较高的要求。本文设计并实现了一套由旋转音圈电机驱动的二维摆镜系统,并对电机的选择和实验的数据分析都做了详细的阐述。旋转音圈电机具有良好的动态性能以及控制特性,特别是针对二维摆镜独特的有限转角工作模式,与旋转音圈电机的力矩输出模式是一致的。这样一来二维摆镜控制系统的执行机构选用旋转音圈电机就成为了首选。论文首先针对空间通信领域的通信ATP终端做了详细的调研,了解各国光电跟踪设备的各项指标以及采用的控制方法、控制结构,分析了各国空间通信终端的执行电机的优劣势,并且结合二维摆镜的工作特点选择旋转音圈电机作为控制的系统的执行机构。首先对选用的旋转音圈电机的原理分析建立其完善的数学模型。然后分析对象的模型,最后确定采用多闭环的控制结构。多闭环的控制结构能很好的提高系统的刚度以及系统的扰动抑制能力。同时在建立速度闭环时分析了来自编码器差分测速对系统带宽的影响,从理论推导到实验分析,得出了编码器采样频率与系统带宽的关系。实验表明在编码器采样频率对系统带宽的影响是先扬后抑的,采样频率的提高会一定程度提高带宽,这种贡献是有限的,当超过一个频率后系统的速度环精度反而会受到影响。本文进一步建立整体的二维摆镜控制系统,该系统的硬件核心为DSP+FPGA,其中DSP为计算核心,FPGA辅助DSP计算处理时序与通信。本文主要完成了DSP中多闭环控制程序的架构与编写,同时介绍了主程序与中断的关系、模块组成以及控制算法的实现。最后建立由旋转音圈电机驱动的二维摆镜跟踪控制系统,并进行了双轴正弦给定跟踪实验与光路闭环跟踪误差实验,跟踪正弦给曲线1.5~?sin(2??0.5)t时,可以实现E的跟踪误差最大误差0.023°,A轴最大跟踪误差0.0331°,同时跟踪0.15~?sin(2??0.5)t的正弦曲线时,E轴的跟踪误差<14″,A轴的误差<25″。在以CCD为电视传感器的目标光路闭环实验中测目标机动的角度为±2°,测得CCD脱靶量都在±1.5个像素以内。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所)》期刊2018-06-01）
黄宣淋,陈思思,黄永梅,唐涛[4]（2018）在《旋转音圈电机驱动的摆镜控制系统设计》一文中研究指出在光通信领域中旋转音圈电机作为二维摆镜的执行机构能为更大的负载提供足够的力矩。控制结构在增加速度内环后给系统带来了更高的扰动抑制能力,提高了系统的刚度,从而提高了控制系统的带宽。通过对传递函数的辨识,对速度位置双环进行了控制器设计,使得方位、俯仰双轴的控制带宽达到系统的性能要求,双轴的控制带宽在12 Hz和20 Hz左右。分析摆镜的结构并进行了位置误差跟踪实验,实时目标跟踪实验。实验表明在单传感器与电视闭环的控制结构下,采用旋转音圈电机作为系统的执行器,系统的跟踪误差<1.5′,实现高精度跟踪。(本文来源于《国外电子测量技术》期刊2018年01期）
李勇,任留阳,张登平,胡建辉,徐永向[5]（2016）在《旋转式音圈电机电磁阻尼的解析分析与仿真》一文中研究指出近年来,旋转式音圈电机(RVCA)被广泛地应用于精密运动控制系统,受到了科研工作者们的关注,但未见电磁阻尼效应的相关文献。本文分析了单、双磁路RVCAs的电磁阻尼的产生机理,通过理论推导得到了阻尼力的解析表达式,并利用有限元方法进行了验证。证明了单磁路RVCAs中的电磁阻尼由磁场极性不同引起;双磁路RVCAs中的电磁阻尼由磁场层数不同或磁场边缘效应引起,且由磁场层数不同引起的阻尼力的幅值是由磁场边缘效应引起阻尼力幅值的近30倍。本文的研究结果对此种电机的实际工程应用具有重要参考价值。(本文来源于《微电机》期刊2016年06期）
任留阳[6]（2016）在《双磁路旋转式音圈电机的峰值参数与电磁阻尼的研究》一文中研究指出音圈电机(VCA)是一种只在有限范围内往复运动的特种电机。与传统电机相比,VCAs具有体积小、无齿槽力矩、直接驱动、高定位精度、低转子惯量及线性控制特性等优点,主要用于驱动轻型小惯量负载。按磁路结构来分,音圈电机可分为单磁路VCAs和双磁路VCAs,按运动形式来分,音圈电机又可分为直线式音圈电机(LVCA)和旋转式音圈电机(RVCA),后者主要应用于航空航天等领域的有限转角范围内的精密伺服驱动系统。本文以双磁路旋转式音圈电机为主要研究对象,借助有限元计算软件Maxwell,深入分析了其峰值参数和转子参数的关系、电磁阻尼的机理和抑制方法、电枢反应的机理和抑制方法,并制作样机进行了实验研究。目前关于音圈电机本体设计的文献大多集中在电磁设计和定子参数优化上,忽略了转子参数对电机性能的影响。本文采用简化磁路法推导了旋转式音圈电机的峰值力矩和峰值功耗的解析表达式,并分析了导线直径和线圈有效面积等参数对峰值力矩和峰值功耗的影响。根据其应用特点,还分析了这种电机所特有的安装尺寸和环境温度的影响,并总结了改善旋转式音圈电机峰值转矩特性的几种可行措施。当前国内未见电磁阻尼效应的相关文献。本文分析了单、双磁路RVCAs的电磁阻尼的产生机理,通过理论推导得到了阻尼力的解析表达式,并利用有限元方法进行了验证。证明了单磁路RVCAs中的电磁阻尼由磁场极性不同引起;双磁路RVCAs中的电磁阻尼由磁场层数不同或磁场边缘效应引起,且由磁场层数不同引起的阻尼力的幅值是由磁场边缘效应引起的阻尼力的幅值的30倍。借助ANSYS Workbench软件,仿真验证了铝合金制的转子框架散热性能和强度都优于聚酰亚胺制的转子框架。对于铝合金制的转子框架,横向开口使形变量仅增大了4.24%,纵向开口使形变量增大了5倍,所以纵向开口应该尽量避免。本文还研究了RVCAs的电枢反应问题,在磁路分析的基础上提出了用于抑制双磁路RVCAs电枢反应的导磁体断开结构,并与传统的导磁体开孔结构进行对比,仿真结果证明了定子上下板断开的结构具有最均匀的气隙磁密,还提出了在断口中补充磁钢的结构,以弥补导磁体断开所带来的气隙磁密下降,进而提高转矩。然后又进一步对断口宽度以及断口处补充磁钢的厚度进行了优化,得到了更佳均匀的气隙磁密。最后,研制了样机,并测试了峰值指标、转子框架各个支撑臂之间的电压、转子位于行程不同位置时的峰值转矩,实验结果与理论和仿真分析结果符合,证明了上述分析方法的正确性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-06-01）
王忠旭[7]（2016）在《旋转式音圈电机控制策略与驱动拓扑研究》一文中研究指出旋转式音圈电机因其具有线性控制、高定位精度、直接驱动等特点在精密位置伺服控制系统中得到广泛应用,而近年来随着应用环境的不断升级和应用场景的不断增加,对音圈电机的控制性能也提出越来越高的要求,研究高性能音圈电机控制系统显得非常必要。本文首先分析了旋转式音圈电机的工作原理并建立了电机本体的数学模型。根据数学模型,进一步讨论了在一定物理限制条件下的音圈电机极限动态性能,包括对正弦参考的幅值和相位跟踪以及阶跃响应的快速无超调最短响应时间,这些动态性能指标直接决定了旋转式音圈电机闭环控制效果和实际应用场合。针对音圈电机动态模型建立困难以及位置控制精度要求高的特点,本文研究了基于自抗扰控制策略的音圈电机控制方案。分别分析了构成自抗扰控制的扩张状态观测器环节和反馈控制律环节的稳定性,给出了具有参考输入的自抗扰闭环控制系统的稳定性判断条件。同时,在基于带宽概念对系统极点进行配置前提下,对具有不同和相同扩张阶数的扩张状态观测器性能进行了频域和时域分析,并考察了扩张阶数、带宽对观测器性能的影响。分析了针对不同参考信号的线性反馈控制律闭环性能,结果表明适当的参数配置可以将高阶闭环系统等效为二阶或一阶系统,闭环控制性能更理想。在稳定性和控制性能分析的基础上,设计了旋转式音圈电机的单级自抗扰控制策略和串级自抗扰控制策略,并与叁闭环具有前馈的PID控制进行了仿真效果对比,结果表明串级自抗扰控制精度和位置带宽更高,控制信号噪声较小。为了抑制电流纹波带来的转矩波动、噪声和对位置精度的影响,在单双极性调制电流纹波分析的基础上,推导出了电流纹波幅值与位置精度的关系,进而提出了基于多重化拓扑的音圈电机驱动方案,并得出了电流纹波幅值与多重化模块数的四次方成反比。针对多重化驱动时各相电流不均衡问题,本文提出了一种基于简单采样方式的均流控制策略,实现了各相的均流控制。最后,设计了旋转式音圈电机的硬件驱动系统,通过实验验证了所提出控制策略的可行性和有效性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-06-01）
李勇,王亮,张波,王骞,赵博[8]（2015）在《航空用盘式绕组旋转式音圈电机的热应力与热变形分析》一文中研究指出旋转式音圈电机由于体积小,安装方便,在航空航天上越来越多地被用来驱动小惯量负载在有限转角内运动。盘式绕组音圈电机结构上具有一定优势,因为其轴向尺寸小,还可以无约束自由转动。影响音圈电机期可靠工作的因素主要有两点,即应力和温升。本文对盘式绕组旋转式音圈电机不同工作状态下的热载荷进行了分析,并建模对其热应力和热变形进行了仿真计算,计算结果表明所选择材料可以满足音圈电机长期可靠工作要求。论文工作对工程实际具有很好的参考价值。(本文来源于《电工技术学报》期刊2015年12期）
李勇,张波,王骞[9]（2015）在《轴向磁路旋转式音圈电机的磁场计算与综合设计》一文中研究指出介绍了轴向磁路式旋转音圈的原理和等效磁路,给出了电机设计的基本参数约束条件。利用有限元软件Ansoft进行了模型仿真与性能计算,并分析了音圈电机的电枢反应。给出了不同左右定子底座材料时的气隙磁密、最大力矩和重量的计算结果对比。该文对音圈电机的工程应用具有参考价值。(本文来源于《微特电机》期刊2015年04期）
张波[10]（2014）在《盘式绕组旋转式音圈电机的研究》一文中研究指出音圈电机是一种结构特殊的电磁机构。根据其运动轨迹可分为直线式音圈电机和旋转式音圈电机。由于具有响应速度快、结构简单、体积小、无齿槽效应、定位精度高等特性，音圈电机在很多场合中得到越来越广泛的应用。在航空航天领域，当负载为有限转角旋转且对位置精度要求较高时，音圈电机已经代替传统的力矩电机成为这类工程应用中的主流产品。为了适应某些特殊领域微型轻量的要求，设计时音圈电机的动子只能在有限角度范围内转动。对于一些特殊的场合，要求旋转部分既能连续多圈旋转进行扫描，又能在确定目标范围内进行小范围精密控制，所以音圈电机的动子部分在旋转方向上不能有机械限制。现有的音圈电机结构都不能满足这个要求，而且目前的产品中都不能实现这个功能。本文研制了一种特殊结构的盘式绕组旋转式音圈电机。首先介绍了盘式绕组旋转式音圈电机的原理，对其结构的特殊性进行了分析。给出了此类电机在结构设计时的结构参数约束条件，推导了电机空载时的等效磁路。通过有限元软件进行了模型仿真与性能计算，给出了不同结构参数对电机综合性能的影响。剖析了音圈电机中：电枢反应引起气隙磁密畸变致使电机出力不均匀这一共性问题。给出了不同定子底座材料时的气隙磁密、最大力矩和重量的计算结果对比，给出不同场合下选用不同定子底座材料的依据。当前国内外对音圈电机中的损耗、温度场计算、热应力及其热变形分析较少。本文分析了盘式绕组旋转式音圈电机在扫描工况下的电机损耗问题，包括定子铁心损耗、永磁体涡流损耗、盘式绕组铜耗。指出了电机温升的主要来源，根据温度场常用的热源载荷对音圈电机的温度场进行计算，并与热应力进行耦合，分析了机构的热应力和热变形情况，指出在精密配合处的材料选取原则。由于本文研制的音圈电机工况特殊，文章最后对音圈电机进行了结构的优化。通过S-N曲线方法对优化结构进行了音圈电机的强度校核，分析了机构的疲劳寿命，给出了机构的极限屈服强度。最后对研制的样机进行了包括电气时间常数、气隙磁密、力矩系数等方面的实验。结果表明本文研制的音圈电机满足设计要求。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2014-06-01）
旋转式音圈电机论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
音圈电机在航天、半导体加工、精密仪器隔振等需要高精度伺服控制的场合有着广泛的应用。传统驱动方式包括模拟和斩波驱动,模拟驱动损耗大,斩波驱动电流纹波大,给精密加工及其热控系统带来额外的难度和成本。对此,本文首次将LCL滤波驱动方式引入旋转式音圈电机位置伺服。论文主要研究了该滤波驱动方式的参数设计,以及该驱动方式下的电流谐振的抑制及位置控制。首先,研究了用于音圈电机伺服系统的LCL滤波器的参数设计方法。在分析传统模拟驱动与斩波驱动优缺点的基础上,提出了含LCL滤波器的音圈电机斩波驱动方式并对其参数进行研究。传统LCL滤波器主要用于并网逆变器,参数设计主要关注稳态性能。而LCL滤波器用于电机伺服中,需要考虑暂态性能和伺服控制指标。本文以电流纹波、位置响应时间、滤波器体积叁个因素为指标,设计了适合于音圈电机伺服驱动的滤波器。其次,研究了含LCL滤波器的音圈电机PID伺服控制策略。LCL滤波器会引入电流谐振问题,本文采用电容电流负反馈的有源阻尼方案来抑制谐振。然后,根据系统传递函数和伯德图设计了含电容电流反馈、含前馈的位置-速度-电流叁闭环PID控制器。然后,研究了含LCL滤波器的音圈电机ADRC伺服控制策略。采用PID控制器的音圈电机伺服系统需要引入附加传感器来实现谐振抑制,而自抗扰控制器在不附加滤波器的条件下实现谐振抑制。采用位置-电流串级和直接位置控制两种不同结构的高阶ADRC控制器。利用伯德图分析观测器与控制器带宽对系统位置响应的影响,并采取减小积分步长、相位超前校正、ADRC位置环-PI电流环串级结构等措施来补偿带宽不足引起的性能的限制。最后,LCL滤波器参数设计与PID、ADRC控制策略的有效性均通过仿真与实验得以验证。在带宽不足的前提下,ADRC位置环-PI电流环串级结构的带宽最高,参数适应性、抗干扰性也最强。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
旋转式音圈电机论文参考文献
[1].刘志友,周海波,王晓玲,罗定辉.微型直线旋转音圈电机的设计与分析[J].传感器与微系统.2018
[2].武志伟.含LCL滤波器的旋转式音圈电机伺服控制系统研究[D].哈尔滨工业大学.2018
[3].黄宣淋.旋转音圈电机驱动的二维摆镜精密跟踪技术研究[D].中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所).2018
[4].黄宣淋,陈思思,黄永梅,唐涛.旋转音圈电机驱动的摆镜控制系统设计[J].国外电子测量技术.2018
[5].李勇,任留阳,张登平,胡建辉,徐永向.旋转式音圈电机电磁阻尼的解析分析与仿真[J].微电机.2016
[6].任留阳.双磁路旋转式音圈电机的峰值参数与电磁阻尼的研究[D].哈尔滨工业大学.2016
[7].王忠旭.旋转式音圈电机控制策略与驱动拓扑研究[D].哈尔滨工业大学.2016
[8].李勇,王亮,张波,王骞,赵博.航空用盘式绕组旋转式音圈电机的热应力与热变形分析[J].电工技术学报.2015
[9].李勇,张波,王骞.轴向磁路旋转式音圈电机的磁场计算与综合设计[J].微特电机.2015
[10].张波.盘式绕组旋转式音圈电机的研究[D].哈尔滨工业大学.2014