理论研究 1 利用超级电容供电的电磁弹射器研究 赵宏涛,吴 峻 4 电磁阻尼器静态气隙磁场的三维仿真分析 罗玲,王燕芳,刘景林,等 设计分析 6 六相无刷直流电动机换相转矩脉动的分析及仿真 张 波,焦振宏,霍隆超 9 三相无刷直流电动机绕组的磁缝分析法 潘均权 14 一种改进的检测无刷直流电动机转子位置方法 吴一欣,焦振宏 16 无刷直流电动机控制系统设计与转矩脉动补偿 孟彦京,杨海艳, 崔兵兵等 20 基于伺服电机的水轮机调速器研究 曲全磊,熊芝耀,刘 果等 23 MC9S12HZ步进电动机停转检测模块原理及应用 朱维杰,吴 薇,曾向阳 26 接触热阻对异步电动机定子温度场影响分析 王艳武,杨 立,孙丰瑞 驱动控制 28 基于FPGA的反应式步进电动机细分控制器设计 于海东 32 基于UKF的永磁同步电动机无传感器矢量控制研究 林 海,严卫生,尤宜荣,等 36 混合动力汽车用交流永磁同步电动机驱动系统设计 苏 涛,孙玉坤 39 永磁同步电动机直接转矩控制的仿真与实验研究 张益男,刘国海 43 基于遗传算法的无刷直流电动机模糊滑模控制 袁朝辉,林维忠 47 基于Fuzzy-PI混合控制的无刷直流电动机系统研究 刘国海,田 翔,周文娟,等 50 双馈风力发电机空载并网控制 李 岚,杨一雄 53 超声波电动机的反推自适应PID控制 辛成涛,刘 强,童 昕 55 异步电动机复合滑模直接转矩控制方法研究 李 宏,崔立国,乔增平,等 综 述 59风能转换系统优化控制策略综述 李元龙,朱 芸,纪志成 读者园地 64 精密单相串励电动机的关键技术-换向火花控制 张士红 65 有关永磁直流力矩电动机制动反转的讨论 张文海,徐 丽 国内外动态 67无铁铁心有刷电动机等9则 专 利 68能够抑制转子芯变形的永磁体式旋转电机等5则 利用超级电容供电的电磁弹射器研究 赵宏涛,吴峻 摘要:超级电容直接为电磁弹射器供电时因直线电动机反电势的抑制作用而放电不充分。为此,将超级电容与升压变换器级联的结构用于为电磁弹射器供电,并提出一种利用直线电动机反电势幅值与超级电容端电压之差去控制升压变换器的新方法,使超级电容能够快速充分地放电。仿真结果证明该控制方法是有效的。 关键词:超级电容;电磁弹射器;升压变换器;控制 电磁阻尼器静态气隙磁场的三维仿真分析 罗玲,王燕芳,刘景林,罗兵 摘要:针对电磁阻尼器的特殊结构,基于MagNet电磁场分析软件对其进行三维静态电磁场的仿真,充分利用场量采样对气隙磁通密度沿轴向的分布和端部气隙的磁通密度波形进行分析。对比不同模型的磁场仿真结果,重点研究了电磁阻尼器端部对气隙磁通密度的影响,为电磁阻尼器的性能分析、结构设计和动态仿真模型的简化提供了理论依据。 关键词:电磁阻尼器;空心杯;三维仿真;气隙磁密;端部漏磁 六相无刷直流电动机换相转矩脉动的分析及仿真 张波,焦振宏,霍隆超 摘要:针对三相永磁无刷直流电动机在换相期间有较大转矩脉动的问题,采用由两套独立的互差30°电角度的三相绕组星型联结构成的六相(双三相)永磁无刷直流电动机可大大减小换相转矩脉动。建立了六相永磁无刷直流电动机的数学模型,根据无刷直流电动机换相过程理论,分析比较了六相和三相无刷电动机的换相转矩脉动,推导出六相无刷电动机换相转矩脉动是三相无刷电动机的一半,并通过仿真实验进行了验证。 关键词:六相;永磁无刷直流电动机;数学模型;转矩脉动 三相无刷直流电动机绕组的磁缝分析法 潘均权 摘要:通过对无刷直流电动机在矩形波和正弦波两种形式的磁场中运动线圈的电势,引出磁缝概念。再根据分数槽绕组运行过程中的电磁本质,导出其绕组排列和位置传感器位置设置的数学模式,从而为判定、分析和设计三相绕组提供一个形象思维的方法。 关键词:无刷直流电动机;绕组;磁缝;分析 一种改进的检测无刷直流电动机转子位置方法 吴一欣,焦振宏 摘要:针对无位置传感器无刷直流电动机转子位置检测方法存在的不足,提出了一种带互补补偿的改进续流二极管法。该方法通过采用互补补偿的PWM方式对逆变器进行控制,消除了续流二极管法需要移相带来的位置检测误差,并且在电机负载较轻的情况下依然可以准确地检测到转子位置信号。利用所建立的无位置传感器无刷直流电动机的Pspice仿真模型对带互补补偿的改进续流二极管法进行了仿真研究,仿真结果验证了理论分析的正确性。 关键词:无刷直流电动机; 无位置传感器;位置检测方法;仿真 无刷直流电动机控制系统设计与转矩脉动补偿 孟彦京,杨海艳, 崔兵兵,鲍猛 摘要:设计了一种基于DSP及轴角数字转换器AD2S80A的高精度无刷直流电动机控制系统,实现了电机转子位置的精确定位,同时为电机换相提供了准确的位置参考,提出了一种新的消除无刷直流电动机转矩脉动的补偿策略。系统集成度高,控制灵活,稳定性好。实验结果表明,该系统运行良好,转矩脉动已基本消除。 关键词:DSP; 轴角数字转换器;无刷直流电动机;旋转变压器;转矩脉动 基于伺服电机的水轮机调速器研究 曲全磊,熊芝耀,刘果,张木林 摘要:目前大多数中小型水电站的水轮机调速器以步进电动机为执行机构的电气-机械转换部件,它存在有步距误差、失步等问题,从而严重影响了水轮机调速器的整体性能。提出在对中小型水轮机调速器的改造和升级中用交流伺服电机代替步进电动机为执行机构的电气-机械转换部件,试验验证该方案不但克服了步进电动机带来的固有缺陷,而且提高了调速器的整体性能。 关键词:水轮机调速器;液压系统;交流伺服电机;电气-机械转换部件 MC9S12HZ步进电动机停转检测模块原理及应用 朱维杰,吴薇,曾向阳 摘要:详细介绍了MC9S12HZ微控制器的步进电动机停转检测模块的原理。给出了步进电动机停转检测模块的原理框图,分析了该模块如何利用控制开关、A/D转换和积分电路来检测步进电动机中非驱动绕组中的感应电动势,并利用该电动势的大小来进一步判断电机的运行状态。最后还给出了如何利用该模块进行步进电动机停转检测的程序流程图和相关程序。 关键词:步进电动机;停转检测模块;汽车仪表;电机驱动 接触热阻对异步电动机定子温度场影响分析 王艳武,杨立,孙丰瑞 摘要:通过对异步电动机定子结构的分析,建立一个二维有限元模型,对电机定子部分进行了温度场分析,发现电机机壳与定子铁心接触热阻的大小直接影响到电机内部的散热,为了获得较好的散热效果,在电机制造过程中应尽量保证机壳与定子铁心接触良好,减小其接触热阻;同时在进行温度场分析过程中,应该考虑其接触热阻的影响;在对电机运行状态进行监控时,仅仅通过温升标准来判断电机的运行状态是不够准确的,而利用红外热像仪进行监测,获得实时温度场可以对早期电机槽内匝间短路进行判断。 关键词:异步电动机;温度场;有限元;接触热阻 基于FPGA的反应式步进电动机细分控制器设计 于海东 摘要:针对反应式步进电动机的正弦转矩特性,介绍了等步距角细分电流的计算方法。相对于以前的计算方法,该方法精度更高。用VHDL语言设计了基于FPGA的多级细分控制器。该控制器不仅可将稳定平衡点之间的通常步距进行多级细分,还可提供不同的步进速度。该控制器的应用可大大简化细分驱动电路的结构,提高微处理器的工作效率。仿真结果验证了设计的正确性,所设计的基于FPGA的细分控制器稍作修改即可满足于对于不同类型的步进电动机。 关键词:反应式步进电动机;细分控制器;FPGA 基于UKF的永磁同步电动机无传感器矢量控制研究 林 海,严卫生,尤宜荣,严卫 摘要:针对扩展卡尔曼滤波状态估计为有偏估计,对模型误差鲁棒性差等问题,将无轨迹卡尔曼滤波引入永磁同步电动机控制中,研究了基于无轨迹卡尔曼滤波的永磁同步电动机无传感器矢量控制策略,利用永磁同步电动机dq坐标系下的非线性模型和无轨迹卡尔曼滤波技术建立了无轨迹卡尔曼观测器,该观测器不需要电机机械参数和电机转子初始位置信息,可以实时估计电机定子直轴电流、定子交轴电流、转子位置和转速。仿真研究表明,所设计观测器能准确估计电机直轴电流、交轴电流、转子位置和转速,具有较好的速度响应特性,并对转子初始位置误差具有较快的收敛特性。该观测器也对系统参数摄动、外部干扰、测量误差、过程噪声和测量噪声具有很强鲁棒性。 关键词:永磁同步电动机;矢量控制;无轨迹卡尔曼滤波;无传感器控制 混合动力汽车用交流永磁同步电动机驱动系统设计 苏涛,孙玉坤 摘要:在混合动力系统中,电机是整个系统的枢纽,其性能直接关系到整个系统最后的性能以及污染物的排放。 以交流永磁同步电动机为研究对象,对其控制器中的驱动系统进行了硬件和软件的设计,通过仿真软件对控制系统的仿真,验证了此驱动系统设计的正确性和可行性。 关键词:混合动力汽车;交流永磁同步电动机;驱动系统;电机控制 永磁同步电动机直接转矩控制的仿真与实验研究 张益男,刘国海 摘要:根据对永磁同步电动机数学模型的研究,介绍了直接转矩控制方案的运行机理,并在此基础上开发了一套基于TMS320F2812的全数字化直接转矩控制系统,同时提出完整的保护方案。仿真和实验结果均表明该系统具有良好的转矩快速动态响应特性,对于参数摄动及外部干扰具有很好的鲁棒性,而且保护方法也是有效可行的。 关键词:永磁同步电动机;直接转矩控制;数字信号处理器;智能功率模块 基于遗传算法的无刷直流电动机模糊滑模控制 袁朝辉,林维忠 摘要:针对一般滑模控制中存在的系统抖振问题,提出了一种基于模糊遗传算法的滑模变结构控制无刷直流电动机方法。通过使用遗传算法优化的模糊控制柔化滑模控制输出,有效地减小系统抖振。该方法能使系统较好地实现输入参考模型的跟踪,具有自适应强、鲁棒性好的特点。 关键词:无刷直流电动机;模糊逻辑;滑模控制;遗传算法;抖振 基于Fuzzy-PI混合控制的无刷直流电动机系统研究 刘国海,田翔,周文娟,张宏涛,赵庆波 摘要:采用了一种基于模糊规则推理的Fuzzy-PI混合控制器用于无刷直流电动机的转速控制中。在分析无刷直流电动机数学模型的基础上,构造了无刷直流电动机控制仿真模块。仿真结果表明,系统超调量小,响应速度快,具有较高的控制精度和较好的鲁棒性。实验结果显示,较之传统PI控制,采用Fuzzy-PI混合控制在无刷直流电动机实时控制中取得了较好的实验效果,具有较好的动态和静态性能。 关键词:无刷直流电动机;控制系统;模糊PI混合控制 双馈风力发电机空载并网控制 李岚,杨一雄 摘要:推导了基于定子磁链定向空载并网数学模型,设计了双馈风力发电机并网控制系统,以TMS320F2812为控制器进行了发电机定子电压幅值、频率、相位、相序的有效控制。通过实验样机的并网实验,证明双馈发电机能够在不同转速下顺利、平稳地实现并网,从而验证了控制方法的正确性。 关键词:双馈发电机;并网;控制策略 超声波电动机的反推自适应PID控制 辛成涛,刘强,童昕 摘要:针对超声波电动机的伺服控制系统,设计了一种基于积分反推原理的新型自适应PID控制器。采用反推原理进行设计,系统对外部扰动及系统参数变化具有较强的鲁棒性。以HR-2型超声波电动机为例,对该控制器进行了仿真,结果表明了控制器的有效性。 关键词:超声波电动机;自适应PID;反推;伺服控制 异步电动机复合滑模直接转矩控制方法研究 李宏,崔立国,乔增平,张王攀 摘要:针对传统直接转矩控制系统低速时电机转矩和转速波动大的不足,设计了复合滑模直接转矩控制器,该控制器由一积分切换的自适应滑模控制器并联积分环节构成。在Matlab/Simulink下分别建立了传统直接转矩圆形磁链轨迹控制模型和复合滑模直接转矩控制模型。仿真结果验证,与使用传统直接转矩控制算法相比较,该方法能提高系统鲁棒性,在相同仿真条件下转矩和转速的波动明显减小,从而证明了该方法的可行性。 关键词:异步电动机;滑模变结构;直接转矩控制 风能转换系统优化控制策略综述 李元龙,朱芸,纪志成 摘要:对风能转换系统的优化控制方法进行综述。首先简要阐述风能转化系统控制的基本情况,然后以能量效率为单目标,重点介绍最大功率点跟踪(MPPT)、模糊控制、PI控制、通断控制、滑模控制、定量反馈理论(QFT)控制、反馈线性化控制等方法的原理以及控制器设计,并分析特点或给出其局限性;之后叙述了风能转化系统的多目标优化控制策略;最后对风能转化系统优化控制策略进行了总结和展望。 关键词:风能转化系统;单目标优化控制;多目标优化控制
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