典型文献
超精密大行程麦克斯韦磁阻驱动器磁场建模与推力分析
文献摘要：
为了克服大行程麦克斯韦磁阻驱动器在大气隙下漏磁大幅增加、气隙区磁场分布不均匀且非线性强烈等现象导致的磁场和推力解析模型精度较低等问题,利用考虑综合高斯函数的加权漏磁系数的磁路建模方法,改进了磁阻驱动器的三维漏磁分布计算方式,并得到了可准确描述其推力与输入电流函数关系的解析模型,从而为该类驱动器的设计及控制提供重要依据.首先,建立了大行程麦克斯韦磁阻驱动器考虑漏磁前后的工作磁路,分析了永磁偏置磁路的作用及使用永磁偏置结构后仍具有非线性的原因,并利用安培环路定律和磁路的欧姆定律以及磁场的可叠加性,建立了该磁阻驱动器的推力解析模型.然后,为了优化解析模型,提出了基于高斯曲线的加权漏磁系数计算方法,同时利用有限元仿真软件对大行程麦克斯韦磁阻驱动器的三维磁场分布及漏磁系数进行了分析计算,得到了考虑加权漏磁系数的推力解析模型.最后,搭建了大行程麦克斯韦磁阻驱动器推力测试系统,并通过对比优化前后解析模型计算推力与仿真推力和实测推力,验证了解析模型的准确性.结果表明,优化后解析模型的均方根误差仅为优化前的11.1％,其精度得到有效提升;同时,优化后解析模型计算推力与实测推力之间的均方根误差小于0.6 N,精度较高.研究结果对高端微纳制造装备与测量仪器中新型超精密驱动部件的设计有一定意义和参考价值.
文献关键词：
超精密;麦克斯韦磁阻驱动器;大行程;三维磁场仿真;漏磁系数
中图分类号：
作者姓名：
张旭;赖磊捷;朱利民
作者机构：
上海工程技术大学机械与汽车工程学院,上海 201620;上海市大型构件智能制造机器人技术协同创新中心,上海 201620;上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室,上海 200240
文献出处：
引用格式：
[1]张旭;赖磊捷;朱利民-.超精密大行程麦克斯韦磁阻驱动器磁场建模与推力分析)[J].工程设计学报,2022(06):748-756
A类：
麦克斯韦磁阻驱动器,三维磁场仿真
B类：
超精密,大行程,气隙,磁场分布,分布不均匀,解析模型,模型精度,高斯函数,漏磁系数,磁路建模,分布计算,计算方式,输入电流,函数关系,永磁,磁偏置,安培环路定律,欧姆定律,叠加性,优化解,高斯曲线,有限元仿真,推力测试,测试系统,对比优化,微纳制造,制造装备,测量仪器
AB值：
0.166742
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