| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-14页 |
| 1.1 课题的研究背景及实际意义 | 第10-11页 |
| 1.1.1 课题研究背景 | 第10页 |
| 1.1.2 课题研究意义 | 第10-11页 |
| 1.2 永磁直线电机在电脑横机中应用的国内外近况 | 第11页 |
| 1.2.1 相关领域国外研究现状 | 第11页 |
| 1.2.2 相关领域国内研究现状 | 第11页 |
| 1.3 本文研究的主要内容 | 第11-14页 |
| 2 直线电机结构参数的确定及优化 | 第14-32页 |
| 2.1 直线电机的结构及工作原理 | 第14-15页 |
| 2.2 永磁直线电机磁路原理 | 第15-18页 |
| 2.3 直线电机结构参数的确定 | 第18-22页 |
| 2.3.1 直线电机采用结构 | 第18-19页 |
| 2.3.2 直线电机结构边端效应 | 第19页 |
| 2.3.3 直线电机结构参数确定 | 第19-22页 |
| 2.4 直线电机结构参数对电磁参数的影响 | 第22-27页 |
| 2.4.1 槽高对平均磁密的影响 | 第24-25页 |
| 2.4.2 永磁体高对无载平均磁密的影响 | 第25-26页 |
| 2.4.3 永磁体高及槽高对电枢反应磁场的影响 | 第26-27页 |
| 2.5 结构参数对性能的影响 | 第27-30页 |
| 2.5.1 永磁体高对励磁电势的影响 | 第27-28页 |
| 2.5.2 永磁体高、槽高、槽宽、槽距比及气隙对电负荷及电磁推力的影响 | 第28-30页 |
| 2.6 本章小结 | 第30-32页 |
| 3 直线电机在SolidWorks中建模及仿真 | 第32-38页 |
| 3.1 直线电机在SolidWorks中建模 | 第32-37页 |
| 3.1.1 SolidWorks介绍 | 第32页 |
| 3.1.2 直线电机的建模、装配、仿真 | 第32-37页 |
| 3.2 本章小结 | 第37-38页 |
| 4 基于有限元结构分析及磁场分析 | 第38-48页 |
| 4.1 动态运行推力有限元分析 | 第38-42页 |
| 4.1.1 直线电机的材料参数 | 第39页 |
| 4.1.2 直线电机的模态分析 | 第39-42页 |
| 4.2 直线电机基于ANSOFT的电磁场有限元分析 | 第42-46页 |
| 4.2.1 MAXWELL 2D软件介绍 | 第42-43页 |
| 4.2.2 模型建立及仿真分析 | 第43-46页 |
| 4.3 本章小结 | 第46-48页 |
| 5 直线电机系统矢量控制方案 | 第48-64页 |
| 5.1 永磁直线电机的结构说明 | 第48页 |
| 5.2 直线电机的数学模型 | 第48-54页 |
| 5.2.1 A-B-C坐标系下电机模型 | 第49-50页 |
| 5.2.2 α-β 坐标系下电机模型 | 第50-52页 |
| 5.2.3 d-q坐标系下电机模型 | 第52-54页 |
| 5.3 直线电机的电流控制方案 | 第54-56页 |
| 5.4 空间矢量脉宽调制策略 | 第56-63页 |
| 5.4.1 SVPWM的推导 | 第58-60页 |
| 5.4.2 扇区号的确定 | 第60-61页 |
| 5.4.3 空间矢量作用时间 | 第61页 |
| 5.4.4 空间矢量电压切换时间点 | 第61-62页 |
| 5.4.5 PWM波的生成 | 第62-63页 |
| 5.5 本章小结 | 第63-64页 |
| 6 直线电机系统软硬件的实现 | 第64-80页 |
| 6.1 系统的硬件实现 | 第64-73页 |
| 6.1.1 上位机的硬件实现 | 第65-66页 |
| 6.1.2 光栅尺位置检测电路设计 | 第66-68页 |
| 6.1.3 次级的相电流检测电路的实现 | 第68-69页 |
| 6.1.4 STM32控制模块 | 第69-70页 |
| 6.1.5 CAN总线通信模块和SWD调试接口 | 第70-71页 |
| 6.1.6 母线过压、欠压电路 | 第71页 |
| 6.1.7 功率驱动模块 | 第71-73页 |
| 6.1.8 开关电源模块 | 第73页 |
| 6.2 软件实现 | 第73-78页 |
| 6.2.1 软件总体设计 | 第73-74页 |
| 6.2.2 主程序设计 | 第74页 |
| 6.2.3 通信程序设计 | 第74-75页 |
| 6.2.4 中断服务主程序设计 | 第75-78页 |
| 6.3 本章小结 | 第78-80页 |
| 7 实验结果及分析 | 第80-84页 |
| 7.1 实验装置介绍 | 第80-81页 |
| 7.2 电机运转情况及驱动器性能测试结果 | 第81-83页 |
| 7.3 本章小结 | 第83-84页 |
| 8 全文总结与展望 | 第84-86页 |
| 8.1 全文总结 | 第84-85页 |
| 8.2 问题及展望 | 第85-86页 |
| 参考文献 | 第86-92页 |
| 作者攻读学位期间发表论文清单 | 第92-94页 |
| 致谢 | 第94页 |