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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