粮食筛分机高频振动驱动实验测试

随着航天宇航技术的飞速发展，为有效避免粮食筛分机微星振动试验中的过试验和欠试验现象，力控振动技术得到了很好应用；同时，粮食筛分机的力控振动技术也给振动试验的理论研究、实验软硬件条件提出了新的要求。鉴于传统电动式振动平台存在不适用于低频测试以及漏磁和磁场能量利用率低等缺陷，本论文结合发明专利-粮食筛分机的永磁伸缩驱动机构提出的电磁-永磁复合驱动方式，尝试研制新型力控振动平台。介绍了力控振动技术研究背景及国内外研究现状；之后阐述了常见微驱动、粮食筛分机的振动驱动技术及高性能稀土永磁材料 NdFeB 应用实例；至后讲述了论文的研究意义和主要研究内容。

介绍了粮食筛分机的永磁伸缩驱动机构基本构成；随后根据电磁学中的磁荷模型或等效面电流模型，提出了永磁体转子在电磁场激励下的电磁力扭矩计算模型；至后，粮食筛分机基于该电磁力扭矩计算模型，推导了永磁伸缩驱动机构的动力学方程。进行了小型化振动驱动器的电磁-机械集成设计研究，粮食筛分机主要包括碟形弹簧引导机构的设计及优化、整个小型化振动驱动器结构设计和磁路虚真及原型样机的加工制造及装配。

为验证粮食筛分机电磁力扭矩计算模型和电磁-永磁复合驱动方式在振动驱动领域应用的可行性，分别进行了永磁体转子在电磁场激励下的偏摆实验和小型化振动驱动器低、粮食筛分机高频振动驱动实验测试。主要完成了基于电磁-永磁复合驱动的力控振动平台电磁-机械耦合设计及其控制系统的集成设计研究。粮食筛分机主要内容包括永磁体转子、电磁-机械耦合驱动中心、抬升定位机构、盛蜡散热开合机构、压电传感载物平台的结构设计，关键承力件的强度校核及振动平台的整体磁路的设计及虚真。至后，粮食筛分机基于PID控制器，完成了整个力控振动平台控制系统的基本设计。

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