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糧食篩分機高頻振動驅(qū)動實驗測試

隨著航天宇航技術(shù)的飛速發(fā)展，為有效避免糧食篩分機微星振動試驗中的過試驗和欠試驗現(xiàn)象，力控振動技術(shù)得到了很好應用；同時，糧食篩分機的力控振動技術(shù)也給振動試驗的理論研究、實驗軟硬件條件提出了新的要求。鑒于傳統(tǒng)電動式振動平臺存在不適用于低頻測試以及漏磁和磁場能量利用率低等缺陷，本論文結(jié)合發(fā)明專利-糧食篩分機的永磁伸縮驅(qū)動機構(gòu)提出的電磁-永磁復合驅(qū)動方式，嘗試研制新型力控振動平臺。介紹了力控振動技術(shù)研究背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀；之后闡述了常見微驅(qū)動、糧食篩分機的振動驅(qū)動技術(shù)及高性能稀土永磁材料 NdFeB 應用實例；至后講述了論文的研究意義和主要研究內(nèi)容。

介紹了糧食篩分機的永磁伸縮驅(qū)動機構(gòu)基本構(gòu)成；隨后根據(jù)電磁學中的磁荷模型或等效面電流模型，提出了永磁體轉(zhuǎn)子在電磁場激勵下的電磁力扭矩計算模型；至后，糧食篩分機基于該電磁力扭矩計算模型，推導了永磁伸縮驅(qū)動機構(gòu)的動力學方程。進行了小型化振動驅(qū)動器的電磁-機械集成設(shè)計研究，糧食篩分機主要包括碟形彈簧引導機構(gòu)的設(shè)計及優(yōu)化、整個小型化振動驅(qū)動器結(jié)構(gòu)設(shè)計和磁路虛真及原型樣機的加工制造及裝配。

為驗證糧食篩分機電磁力扭矩計算模型和電磁-永磁復合驅(qū)動方式在振動驅(qū)動領(lǐng)域應用的可行性，分別進行了永磁體轉(zhuǎn)子在電磁場激勵下的偏擺實驗和小型化振動驅(qū)動器低、糧食篩分機高頻振動驅(qū)動實驗測試。主要完成了基于電磁-永磁復合驅(qū)動的力控振動平臺電磁-機械耦合設(shè)計及其控制系統(tǒng)的集成設(shè)計研究。糧食篩分機主要內(nèi)容包括永磁體轉(zhuǎn)子、電磁-機械耦合驅(qū)動中心、抬升定位機構(gòu)、盛蠟散熱開合機構(gòu)、壓電傳感載物平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計，關(guān)鍵承力件的強度校核及振動平臺的整體磁路的設(shè)計及虛真。至后，糧食篩分機基于PID控制器，完成了整個力控振動平臺控制系統(tǒng)的基本設(shè)計。

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