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      豆漿振動篩力控振動平臺控制系統的軟、硬件構

      豆漿振動篩設備的整個力控振動平臺控制系統基于NI公司Labview軟件,以振動平臺面和模擬被測件之間的界面力信號作為反饋信號,以PID作為控制器,搭建一閉環控制系統。對電磁-永磁復合驅動的力控振動平臺,對豆漿振動篩振動平臺輸出力的控制歸根于控制數字恒流源的電流輸出。在設計的控制系統中,通過數據采集卡對壓電力傳感器的輸出力信號進行采集;對豆漿振動篩數字恒流源控制指令接發送則通過串口來實現。

          在豆漿振動篩小型化振動驅動器的電磁-機械耦合設計和第四章小型化振動驅動器實驗測試和理論對比分析的基礎上,本章展開了電磁-永磁復合驅動力控振動平臺的電磁-機械集成設計。其中豆漿振動篩力控振動平臺機械設計主要包括永磁轉子、電磁-永磁耦合驅動中心、定位抬升機構、盛蠟散熱開合機構、壓電傳感環節和載物平臺設計;隨后進行了豆漿振動篩永磁體轉子和振動平臺關鍵承力件的結構強度校核、振動平臺和典型衛星被測件的模態分析;在電磁設計環節,基于有限元軟件,對振動平臺電磁-機械耦合驅動心進行了磁路仿真,確定了豆漿振動篩驅動中心外部導磁層的結構和形狀。很后以Labview軟件為平臺,基于PID控制器,完成了整個力控振動平臺控制系統的設計。

      主要

      (1)豆漿振動篩傳統電磁力和電磁力扭矩計算方法不能給出偏擺過程中永磁體轉子隨電流和自身偏擺角度的表達式。鑒于此,作者基于電磁學中永磁體面磁荷模型和等效面電流基本原理,從一個新的理論角度推導了豆漿振動篩永磁體轉子電磁力扭矩隨本身偏擺角度和外部螺線管勵磁電流變化的表達式,該模型能在電流和偏擺角度范圍內簡化計算和模擬過程。

      (2)由于,豆漿振動篩小型化振動驅動器中的永磁體轉子在電磁場中受到的電磁力扭矩量級小,通過扭矩傳感器不易直接測量,在研究過程中作者利用高精度位移傳感器測量了永磁體轉子的豎直偏擺位移,之后通過數學變換間接計算了電磁力扭矩。

      (3)研究驗證了發明提出的豆漿振動篩的電磁永磁復合驅動方式原理和在微驅動及傳統大行程、精密振動驅動領域應用的可行性。

      責任編輯:新鄉市東隆機械有限公司

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