[发明专利]一种永磁同步直线电机进给系统机电耦合建模方法

摘要

本发明提供一种永磁同步直线电机进给系统机电耦合建模方法，包括以下步骤：1.利用电磁能量法分析与计算永磁同步直线电机伺服输出推力的频谱特征；2.利用拉格朗日方程建立永磁同步直线电机进给系统机械动力学模型；3.分析永磁同步直线电机进给系统伺服驱动和机械系统之间的相互耦合作用关系；4.根据伺服驱动和机械系统之间的相互耦合作用关系，建立永磁同步直线电机进给系统多因素耦合机电耦合模型。本发明能够快速有效的分析系统中各类耦合问题的本质规律。同时快速可靠的评价各类机电耦合对系统运动平稳性的影响大小。进一步补充了由于机电耦合问题造成的新变化，完善了复杂机电系统的集成建模方法。

主权项

1.一种永磁同步直线电机进给系统机电耦合建模方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，利用电磁能量法分析与计算永磁同步直线电机伺服输出推力的频谱特征；步骤二，利用拉格朗日方程建立永磁同步直线电机进给系统机械动力学模型；步骤三，基于步骤一的伺服输出推力频谱特征和步骤二的进给系统机械动力学模型，从机械扭转振荡引起的直线电机气隙变化、推力谐波造成的机械振荡和机械扭转振荡对光栅尺反馈信号的影响三个方面，分析永磁同步直线电机进给系统伺服驱动和机械系统之间的相互耦合作用关系；步骤四，根据步骤三中得到的伺服驱动和机械系统之间的相互耦合作用关系，建立永磁同步直线电机进给系统多因素耦合机电耦合模型如下， F = Σ ( E l k + E m k ) · i k / v = F 0 ′ + F r ′ + F g [ ( x i - x δ 0 ) · G p ( s ) - x δ 0 · s ] · G v ( s ) · K A · K F = F 0 ′ ( F 0 ′ + F r ′ + F g ) · G m f ( s ) +