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目录 1

前言 1

第1篇 多自由度电动机系统 1

第1章 正交圆柱结构多自由度电动机及其线性解析 1

1.1 正交圆柱结构三自由度电动机系统构成及工作原理 1

1.2 正交圆柱结构三自由度电动机的解析分析 3

1.3 正交圆柱结构三自由度电动机的力能指标 8

1.4 正交圆柱结构两自由度电动机的结构和运行原理 9

1.5 正交圆柱结构两自由度电动机的参数 11

第2章 正交圆柱结构三自由度电动机的驱动控制系统 13

2.1 正交圆柱结构三自由度电动机驱动控制系统的构成 13

2.2 相位时序控制电路的设计及原理 13

2.3 相电流控制电路的设计及原理 14

2.4 前级驱动电路设计及原理 16

2.5 主电路的设计及原理 16

2.6 保护电路的设计和原理 21

第3章 正交圆柱结构三自由度电动机系统数学模型及相关技术 22

3.1 正交圆柱结构三自由度电动机系统的数学模型 22

3.2 正交圆柱结构三自由度电动机绕组电流分析 26

3.3 正交圆柱结构三自由度电动机系统的电磁兼容性分析 30

第4章 软性故障诊断法及在正交圆柱结构三自由度电动机系统中的应用 36

4.1 概述 36

4.2 电机系统软性故障的界定 37

4.3 电机系统软性故障诊断法的探讨 39

4.4 步进电动机系统典型软性故障的描述 41

4.5 低频振荡软性故障的分析 42

4.6 电机系统软性故障诊断法中自恢复控制策略的探索 48

5.2 正交圆柱结构二自由度电动机等效磁路模型 50

5.1 概述 50

第5章 正交圆柱结构二自由度电动机磁场及定位转矩计算 50

5.3 正交圆柱结构二自由度电动机磁路模型的变换 52

5.4 正交圆柱结构二自由度电动机磁导的计算 53

5.5　正交圆柱结构二自由度电动机气隙磁场的计算 56

5.6 正交圆柱结构二自由度电动机转子定位转矩特性计算 58

第6章 多自由度电动机运动学分析 60

6.1 概述 60

6.2 多自由度电动机位姿的描述 60

6.3 运动学方程的建立方法 61

6.4 多自由度电动机运动学方程 63

6.5 多自由度电动机运动学逆问题 67

6.6 多自由度电动机的雅可比矩阵的定义及求解方法 71

6.7 多自由度电动机的雅可比矩阵 73

6.8 多自由度电动机的雅可比矩阵的伪逆 75

第7章 多自由度电动机轨迹规划算法及仿真 78

7.1 概述 78

7.2 多自由度电动机运动特点分析 78

7.3 连续轨迹运动的描述形式及变换 80

7.4 等时间间隔的轨迹规划算法 82

7.5 等运动弧长的轨迹规划算法 84

7.6 轨迹规划仿真实例 85

第2篇 混合磁路多边耦合电机系统 89

第1章 混合磁路多边耦合电机 89

1.1 永磁感应子式步进电动机的磁场解析 89

1.2 混合磁路多边耦合电机的结构 91

1.3 混合磁路多边耦合电机的磁场解析 93

1.4 混合磁路多边耦合电机的静转矩解析 94

第2章 混合磁路多边耦合电机轴向磁场分布的实用性简化模型 97

2.1 混合磁路多边耦合电机轴向磁场分布的二维场实用性简化模型 97

2.2 模型的轴向磁场分布计算及实验研究 101

3.1 混合磁路多边耦合电机永磁体的配置 104

第3章 混合磁路多边耦合电机轴向磁场分布的分析研究 104

3.2 混合磁路多边耦合电机轴向励磁线圈的轴向长度 105

3.3 混合磁路多边耦合电机铁心叠长 111

第4章 混合磁路多边耦合电机的模型及特性计算 113

4.1 概述 113

4.2 混合磁路多边耦合电机的结构模型 113

4.3 混合磁路多边耦合电机的三维磁场模型 114

4.4 混合磁路多边耦合电机的特性计算 120

5.2 轴径向气隙结构混合磁路多边耦合电机的构成和工作原理 124

第5章 轴径向气隙结构混合磁路多边耦合电机及其电磁转矩的解析分析 124

5.1 概述 124

5.3 轴径向气隙结构混合磁路多边耦合电机转矩特性的解析分析 126

第6章 混合磁路多边耦合电动机磁系统的分析研究 132

6.1 混合磁路多边耦合电动机齿层磁参量的计算与非线性磁网络模型的建立 132

6.2 混合磁路多边耦合电动机特性及参数的计算 137

第7章 轴径向气隙结构混合磁路多边耦合电机轴向线圈的位置传感器机理 140

7.1 概述 140

7.2 轴径向气隙结构混合磁路多边耦合电动机谐波反电动势的解析分析 140

7.3 轴径向气隙结构混合磁路多边耦合电动机谐波反电动势的仿真 145

第1章 多重气隙永磁一体化电机原理结构及数学模型 149

1.1 概述 149

1.2 多重气隙永磁一体化起动-发电机的原理 149

第3篇 多重气隙电机系统 149

1.3 多重气隙永磁一体化起动-发电机的等效磁路 151

1.4 多重气隙永磁一体化起动-发电机的结构设计 152

1.5 多重气隙永磁一体化起动-发电机的控制系统 154

2.1 概述 159

2.2 多重气隙永磁同步电动机的电磁转矩分析 159

第2章 多重气隙永磁一体化电机电磁转矩分析 159

2.3 多重气隙永磁无刷直流电动机的电磁转矩分析 163

2.4 多重气隙永磁电机电磁转矩实验研究 166

第3章 多重气隙永磁一体化电机定位力矩分析计算及抑制对策 169

3.1 概述 169

3.2 多重气隙永磁电机定位力矩的产生机理 170

3.3 多重气隙永磁电机定位力矩的解析分析 172

3.4 影响多重气隙永磁电机定位力矩波形的因素 176

3.5 多重气隙电机定位力矩的实验研究 181

4.2 多重气隙永磁发电机性能分析 183

4.1 概述 183

第4章 多重气隙永磁一体化电机性能计算及结构参数分析 183

4.3 多重气隙永磁电机矩角特性 187

第5章 多重气隙永磁电机控制策略 194

5.1 多重气隙永磁电机控制系统分析 194

5.2 多重气隙永磁电机控制系统设计 195

5.3 电流调节器和速度调节器的数字实现 201

第6章 串联磁路结构多重气隙混合式电动机的转矩特性 203

6.1 概述 203

6.2 串联磁路结构多重气隙混合式电动机的结构 203

6.3 串联磁路结构多重气隙混合式电动机的转矩解析 204

6.4 串联磁路结构多重气隙混合式电动机转矩特性的实验研究 208

第7章 串联磁路结构多重气隙混合式电动机的定位转矩分析及抑制策略 210

7.1 概述 210

7.2 串联磁路结构多重气隙混合式电动机的定位转矩分析 210

7.3 串联磁路结构多重气隙混合式电动机内、外定子错齿对电磁转矩的影响 214

7.4 串联磁路结构多重气隙混合式电动机定位转矩的实验研究 218

第8章 串联磁路结构多重气隙混合式电动机的数学模型及其相关参数分析 220

8.1 概述 220

8.2 串联磁路结构多重气隙混合式电动机的数学模型 220

8.3 串联磁路结构多重气隙混合式电动机反电动势的分析与计算 222

8.4 串联磁路结构多重气隙混合式电动机电感的分析与测量 224

第4篇 特种结构直线电驱动系统 231

第1章 错片结构直线步进电动机 231

1.1 错片结构直线步进电动机的结构及工作原理 231

1.2 错片结构直线步进电动机的线性解析分析 232

1.3 错片结构直线步进电动机的优化 235

1.4 错片结构直线步进电动机轴向磁场分布 238

2.1 概述 242

2.2 HB型共永磁体二自由度平面直线电动机结构与原理 242

第2章　HB型共永磁体二自由度平面直线电动机 242

2.3 HB型共永磁体二自由度平面直线电动机基本解析分析 243

2.4二自由度平面直线电动机磁干涉的研究 249

第3章 混合式直线步进电动机的磁系统分析 251

3.1 概述 251

3.2 混合式直线步进电动机齿层比磁导法的深化研究 251

3.3 齿层比磁导法和气隙比磁导法的分析对比 253

第4章 混合磁路多边耦合直线推进器 258

4.1 概述 258

4.2 混合磁路多边耦合直线推进器的结构和工作原理 258

4.3 混合磁路多边耦合直线推进器的数学模型 259

4.4 混合磁路多边耦合直线推进器的实验研究 261

第5章 微型直线驱动器用驱动系统的设计与分析 263

5.1 无刷直流电动机驱动系统的总体结构 263

5.2 电动机驱动主电路的设计及原理 263

5.3 保护电路的设计及原理 264

5.4 逻辑电路的设计及原理 266

5.5 换相信号处理电路的设计及原理 267

5.6 电机系统的特性 267

6.1 机器人手指关节的组成及工作原理 270

第6章 微型直线驱动系统的数学模型及控制策略 270

6.2 机器人手指关节用直线驱动器的特点 271

6.3 微型直线驱动器的数学模型 272

6.4 微型直线驱动器的参数辨识 275

6.5 微型直线驱动器的滑模变结构控制策略 276

第7章 微型直线驱动器用无刷直流电动机的设计与分析 280

7.1 直线驱动器用无刷直流电动机的设计特点 280

7.2 直线驱动器用无刷直流电动机的磁场分析 281

7.3 直线驱动器用无刷直流电动机转子位置传感器 284

参考文献 286