理论研究
1 一类高性能集中绕组永磁同步电动机的径向不平衡力
徐飞鹏，李铁才，刘亚静
4 双通道磁通切换永磁电机故障模拟实验系统 徐 磊，程 明，赵文祥
7 斜槽式模态转换型纵扭超声波电动机的研究与实验
张 辉,洪尚任,胡 丹,等 设计分析
9 机载平台式惯导系统直流力矩电动机故障机理分析
张东荣,王东辉,冯志民
12基于FPGA的四轴舵系统的设计与实现
刘亚静 ，王治国 ，王鹏飞,等
16步进电动机运行曲线的优化算法与仿真
张海英，胡金高
20 基于APDL的圆筒型直线步进电动机电磁场分析
严兰舟，杨文焕
24 井下涡轮电机参数精密检测系统设计
汪跃龙，吕锦省,霍爱清,等
27 小型蠕动泵用直线振荡电机的数学模型研究王 洋，潘海鹏，徐 立,等
31 二自由度混合磁轴承设计与有限元分析
张 涛,邬清海，倪 伟,等
35 开关磁阻发电机非线性建模与仿真
胡 鹏，杨玉岗
39基于Vissim的DFIG风力发电系统建模与仿真
潘庭龙，周先明 驱动控制
43 非线性永磁同步电动机约束预测控制
林 辉，王永宾
47基于直接转矩控制的异步电动机反馈试验系统
张有清，杨文焕，王世杰,等
51行波超声波电动机转速的极点配置控制策略研究
刘 博,史敬灼
54 基于自抗扰技术的无轴承异步电动机SVM-DTC控制系统
朱大敏，刘贤兴
58 变速恒频变桨距风力机自抗扰控制
谢景凤, 杨俊华, 刘慧媛,等
62 带对转螺旋桨的对转永磁无刷直流电动机研究
李延升，窦满峰，雷金莉
65 交流励磁发电机励磁控制系统实验研究
姚 骏，夏先锋，廖 勇 综 述
70感应电动机无速度传感器技术的发展与展望
程启明, 王映斐, 程尹曼,等 读者园地
75 永磁直流电动机问答张文海
77 电机冲片排料方案思考张文兵 国内外动态
77 具有过载保护的联轴节等8则 专利快讯
78 磁轴承平面永磁同步电机等5则 ______________________ 一类高性能集中绕组永磁同步电动机的径向不平衡力
徐飞鹏，李铁才，刘亚静
摘要：介绍了一类极槽数只相差1的集中绕组永磁同步电动机。这类电动机具有较高的绕组系数以及较低的定位力矩，可以作高性能的伺服电机使用。但是这类电机因为绕组在转子表面的分布具有不对称性，转子不可避免地受到一个径向不平衡力。以有限元方法对这种径向不平衡力进行了定量计算，并分析了其对电机性能可能造成的影响，对该类电机的实际应用提供了参考。
关键词：永磁同步电动机;集中绕组；定位力矩；不平衡力;有限元 双通道磁通切换永磁电机故障模拟实验系统
徐磊，程明，赵文祥
摘要：为更好地研究故障状态下的双通道磁通切换永磁电机（DC-FSPM）性能，搭建了故障模拟实验平台。在对DC-FSPM电机电磁性能进行分析的基础上，设计了一种故障模拟控制器，以模拟电机的故障运行。实验结果表明，所搭建的故障模拟实验平台正确而有效，为DC-FSPM电机的可靠性技术研究奠定了基础。
关键词：冗余；永磁电机；双通道磁通切换；故障；实验平台
斜槽式模态转换型纵扭超声波电动机的研究与实验
张辉,洪尚任,胡丹,乔木
摘要：分析了斜槽式模态转换型纵扭超声波电动机的驱动原理，设计、制作了斜槽式模态转换型新型电机，并进行了实验测试与分析。实验结果表明在工作电压为380 V、预压力为0.44 N、激励频率为40.45 kHz时，电机的最大转速为15.6 r/min。
关键词：纵扭超声波电动机;斜槽;模态转换;设计与实验
机载平台式惯导系统直流力矩电动机故障机理分析
张东荣,王东辉,冯志民
摘要：对某型机载惯导系统使用中出现的电机故障进行了统计和分类，确定了电机接触电阻变大是主要的故障模式。在分析机载惯导系统电机特殊使用环境的基础上，采用微动磨损和电接触理论，对接触电阻变大的故障机理进行了分析，并提出了相应的改进措施。环境仿真实验验证和系统故障统计结果均表明采取的改进措施有效。
关键词：平台式惯导系统；稳定回路；力矩电动机 基于FPGA的四轴舵系统的设计与实现
刘亚静，王治国，王鹏飞,李铁才
摘要：为了研究和实现高性能、全数字化的舵位置系统，采用VerilogHDL 硬件描述语言及EDA工程设计方法，按照时分复用的设计思想，在单片FPGA中实现了四轴全数字舵位置伺服系统，并详细介绍了相关伺服控制IP的设计，包括电流环、速度环和位置环调节器，速度估算模块，多轴时序控制模块。仿真和试验结果表明该舵系统具有良好的动态和稳态性能。
关键词：四轴位置伺服；FPGA；舵系统 步进电动机运行曲线的优化算法与仿真
张海英，胡金高
摘要：步进电动机在循环定位运行中升降曲线对数控系统有至关重要的影响。以三相混合式步进电动机为研究对象，在电机运动控制方程和转矩公式的基础上建立步进电动机模型。以一个具体传动应用为例，为满足不同转速和不同负载的循环定位需要，研究步进电动机运行曲线的优化算法，并通过仿真给出了普通算法和优化算法的效果比较，证明了其可行性。
关键词：步进电动机；运行曲线；仿真 基于APDL的圆筒型直线步进电动机电磁场分析
严兰舟，杨文焕
摘要：应用有限元分析软件ANSYS的参数化设计语言对圆筒型直线步进电动机进行仿真，并对电机推力、磁通密度等进行计算和分析，计算结果可以为这种圆筒型直线步进电动机提供参考。
关键词：圆筒型直线电机;步进电动机;APDL;ANSYS有限元 井下涡轮电机参数精密检测系统设计
汪跃龙，吕锦省,霍爱清,汤楠
摘要：井下涡轮电机是旋转导向钻井系统的电源、控制执行器和下传通信信号检测器，检测其电流、电压是实现井下自动控制和下传通信的关键。针对旋转导向钻井系统对涡轮电机参数的精密检测要求，检测系统采用Rogowski 互感线圈进行检测，信号经过放大、精密整流、A/D 转换后送给井下控制器。给出了系统的电路设计，提出了温度补偿办法。该检测系统已应用于某井下旋转导向钻井系统，效果良好。
关键词：井下涡轮电机；旋转导向钻井；精密整流；温度补偿 小型蠕动泵用直线振荡电机的数学模型研究
王洋，潘海鹏，徐立,
摘要： 对应用于小型蠕动泵中的直线振荡电机进行分析，推导其数学模型，并采用有限元分析方法对同类型的直线振荡电机进行推力仿真，提取动力特性，得到了在不同电流密度和动子位移下的电磁推力，并用数学公式表示。由模型得到的计算结果和仿真结果相吻合，证明了该模型的正确性，并为该类电机的优化设计和控制提供参考。
关键词：直线振荡电机;推力;有限元;蠕动泵 二自由度混合磁轴承设计与有限元分析
张 涛,邬清海，倪 伟,莫丽红，贾红云
摘要：在阐述二自由度混合磁轴承工作机理的基础上，推导了其数学模型，设计了实验样机，并采用三维有限元分析软件Maxwell对之进行建模并仿真，分析了样机内部磁场关系，验证了二自由度混合磁轴承悬浮原理，计算了径向力与位移以及径向力与控制绕组电流之间关系，得出磁轴承的最佳工作范围，并采用Matlab/Simulink进行仿真实验研究。研究结果表明：该设计的磁轴承能够稳定悬浮，并具有较好的控制性能。
关键词：磁轴承；有限元；Maxwell；径向力 开关磁阻发电机非线性建模与仿真
胡鹏，杨玉岗
摘要：基于开关磁阻电机的非线性数学模型，利用Matlab/Simulink中的相关模块建立开关磁阻电机发电系统的非线性仿真模型。利用该模型对一台三相12/8结构样机进行了仿真，将有限元与控制结合对开关磁阻电机系统非线性和动态特性进行仿真研究,仿真结果证明了该模型的有效性。仿真试验表明开关磁阻发电系统能够稳定地发出电压为220 V的直流电，并在实际中得到验证。
关键词：开关磁阻发电机；模糊控制；仿真；非线性电感 基于Vissim的DFIG风力发电系统建模与仿真
潘庭龙，周先明
摘要：在分析了双馈感应发电机(DFIG)风力发电机组数学模型的基础上，基于Vissim的直观界面和强大的数学功能，建立了DFIG风力发电机组的仿真模型。控制系统由网侧控制器及转子侧控制器构成，均采用矢量控制。仿真结果证明基于Vissim的DFIG风力发电系统建模的正确性及控制方法的有效性，为验证风力机组的各种控制算法提供了一种新的仿真平台。
关键词：双馈感应发电机；风力发电机系统；Vissim；矢量控制 非线性永磁同步电动机约束预测控制
林辉，王永宾
摘要：针对永磁同步电动机在伺服系统中的非线性问题和约束控制问题，提出了反馈线性化（FBL）与线性预测控制（LMPC）联合控制策略。利用反馈线性化方法，将原非线性系统模型转换为线性模型；利用LMPC解决约束条件对系统性能的影响。该方法分别解决了直接采用非线性预测控制（NMPC）计算量大并且可能收敛于局部极小点的问题和传统约束控制（抗饱和方法）设计过程复杂、适用范围小的问题。对于该方法中存在的约束条件非线性映射问题，提出一种改进方法。仿真结果表明FBL与LMPC联合控制策略简化了约束控制系统设计，改善了系统静、动态性能，提高了系统实时性和鲁棒性。
关键词：永磁同步电动机；滚动时域；反馈线性化；微分几何；非线性映射 基于直接转矩控制的异步电动机反馈试验系统
张有清，杨文焕，王世杰,葛敏，严兰舟
摘要：提出的交流异步电动机反馈试验系统采用直接转矩控制交流异步电动机来模拟实际负载，分别与电机相连的两逆变器连于公共直流母线上，因此能量可以在其间流动，系统的效率获得了很大程度的提高。为得到稳定的直流电压，网侧采用SVPWM整流器；其好处在于能量可以双向流动，网侧功率因数近似为1，谐波含量低。仿真结果表明,该系统性能良好。
关键词：公共直流母线；直接转矩控制；SVPWM整流器；交流异步电动机 行波超声波电动机转速的极点配置控制策略研究
刘博,史敬灼
摘要：实测超声波电动机阶跃响应数据，采用系统辨识方法，获得超声波电动机系统模型。利用该模型，采用极点配置广义PID算法设计转速控制器，实现了具有较高性能的行波超声波电动机转速闭环控制。
关键词：超声波电动机;转速控制;模型;极点配置 基于自抗扰技术的无轴承异步电动机SVM-DTC控制系统
朱大敏，刘贤兴
摘要：针对无轴承异步电动机非线性强耦合的特点，结合自抗扰控制器技术、空间电压矢量调制技术和直接转矩控制方案，用自抗扰控制器替代传统的PID控制器，设计了基于自抗扰技术的无轴承异步电动机空间电压矢量调制的直接转矩控制系统（SVM-DTC），解决了速度超调问题，通过转子磁链辨识，间接获得定子磁链、气隙磁链和转速的辨识。仿真结果表明，采用自抗扰控制器能有效减少超调量，提高响应速度，系统具有较好的动态性能，对负载扰动、电动机参数变化都有较强的鲁棒性。
关键词：无轴承异步电动机；自抗扰控制器；空间电压矢量；直接转矩控制；磁链转速辨识 变速恒频变桨距风力机自抗扰控制
谢景凤, 杨俊华, 刘慧媛,刘远涛，陈亦哲，吴捷
摘要：针对变速恒频风力发电系统结构复杂，受参数变化和外部干扰较显著，具有非线性、时变、强耦合的特点，在分析变桨距风力发电机组的动态模型基础上，提出一种基于自抗扰控制器（ADRC）的控制方法。低于额定风速时，跟踪给定转速，实现最大风能捕获；高于额定风速时，控制桨距角，限制风能吸收，保持风机转速和功率值在额定值附近。基于Matlab/Simulink环境，在全风况下对系统进行了仿真，结果表明，ADRC控制策略受系统参数变化的影响较小，动态性能好，鲁棒性较强。
关键词：风力机；变速恒频；最大风能捕获；变桨距；自抗扰控制 带对转螺旋桨的对转永磁无刷直流电动机研究
李延升，窦满峰，雷金莉
摘要：析了对转永磁无刷直流电动机和对转螺旋桨的数学模型，在Matlab/Simulink 平台上，建立了对转电机和对转螺旋桨仿真模型，并对转速电流双闭环调速系统带螺旋桨负载进行仿真分析，仿真结果表明：内外轴系统的转动惯量应尽量相同，可提高推进系统的响应速度；合理地设计推进系统，[JP3]可使内外转轴转速相等，提高推进效率。[JP]
关键词：对转永磁无刷直流电动机；对转螺旋桨；建模；仿真 交流励磁发电机励磁控制系统实验研究
姚骏，夏先锋，廖勇
摘要：基于定子电压定向的交流励磁发电机解耦励磁控制策略，采用具有优良输入、输出特性的双PWM变换器，采用高速数字信号处理器TMS320F2812设计实现了交流励磁发电机励磁控制系统。其转子侧变换器采用功率、电流的双闭环解耦励磁控制策略，网侧变换器采用电压、电流的双闭环控制策略。控制系统可实现交流励磁发电机有功、无功功率的解耦控制以及交流励磁变速恒频发电运行，实验结果验证了控制系统的可行性。
关键词：交流励磁发电机；双PWM变换器；矢量控制；数字信号处理器；实验 感应电动机无速度传感器技术的发展与展望
程启明, 王映斐, 程尹曼,汪明媚
摘要：速度辨识是无速度传感器感应电动机控制系统中的关键环节,直接影响电机控制的性能。对感应电动机无速度传感器控制系统中速度估计技术的研究现状进行了总结和综述，介绍了多种常见的速度辨识方法, 分析了各自的优缺点和适用范围, 并指出了今后的研究发展方向。对速度估计方法的选择和研究有一定的参考指导价值。
关键词：感应电动机；无速度传感器；速度辨识；电机控制；综述
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