摘要
本研究是机器人伺服驱动、永磁同步电机等研究领域的一项重大突破。分析和研究了异构型力觉临场感机器人在从边采用无轴承永磁同步电机驱动系统的基本结构和运行机理;设计了电机结构,并对电机的多参数进行了协同优化设计;基于机械/电气坐标系变换,建立了无轴承永磁同步电机完整的数学模型;提出磁链等效虚拟绕组电流分析的概念和方法,分析无轴承电机径向悬浮力控制策略;采用神经网络逆系统研究了无轴承永磁同步电机多变量之间动态解耦理论与方法,以及悬浮力与在恒转矩、恒功率下调速的非线性智能控制器;采用自适应补偿理论研究了无轴承永磁同步电机转子振动补偿控制技术;采用DSP研制了无轴承永磁同步电机数控控制系统,并进行了伺服驱动试验研究;研究成果为这项技术尽快实用化和走向产业化打下坚实基础。 无轴承永磁同步电机除保持永磁同步电机效率高、功率因数高、结构简单和特性好等特点外,还具有无机械摩擦和磨损、无需润滑、寿命长等优点。研究成果在特殊机器人驱动、无轴承电机传输泵、飞轮储能装置、高速或超高速数控机床、航空航天、生命科学等众多高新技术领域具有广阔应用前景,特别是无接触、无需润滑及无磨损等特点,可用于真空技术、纯净洁室及无菌车间以及腐蚀性介质或非常纯净介质的机器人传输等特殊场合。