基于ANSYS的工业机器人PMSM转矩波动抑制技术

来源：计算机测量与控制杂志2021年第12期北京时间：

作者：李俊

单位：广西警察学院

摘要：针对当前PMSM控制技术，在抑制PMSM转矩波动的过程中，容易受到磁链波动的影响，导致输出绕组电流范围较小，PMSM转矩波动抑制效果差的问题，提出了基于ANSYS的工业机器人PMSM转矩波动抑制技术。通过分析工业机器人机械臂模态结构和静力模型，设计封闭曲柄差动轮系的摆线针轮减速器的传动装置，利用腕部驱动结构，实现工业机器人转动和直线升降运动。分析PMSM转矩波动惯量及力矩，根据PMSM工作流程，为PMSM提供稳定的交流电流。通过构建PMSM数学模型，运用ANSYS有限元分析软件中宏命令，确定磁链矢量方向及定子同步旋转坐标系，对PMSM电机电磁转矩、磁链和转动力矩进行计算，结合转矩方程抑制波动，通过引入负载角改善电机运行性能，实现PMSM转矩波动抑制。实验结果表明，基于ANSYS的工业机器人PMSM转矩波动抑制技术抑制后最高输出绕组电流为24A，最低为-22A，与理想输出结果一致，能够有效增大输出绕组电流范围，具有较好的PMSM转矩波动抑制效果。

关键词：ANSYS;工业机器人;PMSM;转矩波动;抑制技术