设计分析 1 空气螺旋桨地面电驱动在线测试系统设计 何琳琳,黄文力,张 鑫 5 永磁直线同步电动机磁阻力端部分量的解析建模 司纪凯,汪旭东,袁世鹰 7 基于IPSO-BPNN算法的开关磁阻发电机实验建模 肖文平,叶家玮,胡晓刚 11 内置式永磁电机齿槽转矩的分析研究 谢 芳,黄守道,刘 婷 15 低速永磁力矩电动机发热的仿真分析与实验测试 赵振奎,李 勇,徐永向,等 18 定转子并联两头发电异步电机自励发电仿真分析 薛太林,田俊梅 21 谐波励磁同步发电机数字电压调节器的研究 朱更军,萧蕴诗,刘 静 23 开关磁阻电动机调速系统仿真分析李玉巍,全星慧 驱动控制 26 双转式永磁无刷电动机的控制何 苗 28 BLDCM位置伺服系统的离散变结构控制 张著洪,苏显方 32 自适应模糊滑模控制在伺服电动机系统中的应用高文达,方一鸣,张文亮,等 37 基于单片机与FPGA的多重细分步进电动机驱动系统 刘梦亭,罗鹏辉 41 基于自适应观测器的感应电动机矢量控制研究蒋 宇,汤双清, 杨家军 46 超磁致伸缩谐波电动机控制系统研究 朱林剑,高文泉,赵 兴,等 49 基于双DSP和FPGA的行波超声波电动机测控系统徐志科,季 炜,张 焱,等 53基于神经网络控制的两电动机同步系统研究张运芳,陈 荣,赵永建 57 双功率异步电动机节能控制与保护器设计刘 飞,施火泉 综 述 59无槽洛仑兹力无轴承电动机原理和研究现状朱熀秋,吉裕晖 63横向磁通永磁电动机研究进展 毛征财,廖启征,魏世民,等 读者园地 66 用超短冲头冲制电机仪表的小孔模沈宏谋 国内外动态 67 嵌入式安装使微型电动机的集成更简单易行等6则 专利快讯 68 一种永磁同步电机等5则
空气螺旋桨地面电驱动在线测试系统设计 何琳琳,黄文力,张 鑫 摘要:为提高飞行器螺旋桨性能的测试精度和效率,设计了空气螺旋桨地面电驱动在线测试系统。通过从螺旋桨电驱动、转速控制与调节以及转矩与功率测量等方面分析螺旋桨电驱动测试的关键技术,实现了以高功率密度异步电动机为动力的螺旋桨电驱动测试地面测试系统,并通过实验进行了验证。与传统测试方法和系统相比,该测试系统能够节省人力,简化测试操作,提高测量精度,提高测试效率。 关键词:螺旋桨电驱动系统;高功率密度三相异步电动机;测试系统 永磁直线同步电动机磁阻力端部分量的解析建模 司纪凯,汪旭东,袁世鹰 摘要:磁阻力造成永磁直线同步电动机的推力波动,产生振动和噪声,尤其是电机工作在速度或位置控制的低速区时,控制性能进一步恶化。在初、次级不完全耦合区域,采用样条函数对永磁直线同步电动机磁阻力的端部分量的有限元数据进行插值。插值结果与有限元分析结果一致。解析结果为永磁直线同步电动机的状态方程建模提供依据。 关键词:永磁直线同步电动机;端部分量;解析模型;三次B样条函数 基于IPSO-BPNN算法的开关磁阻发电机实验建模 肖文平,叶家玮,胡晓刚 摘要:文章实现了一种利用改进的粒子群算法优化BP神经网络(IPSO-BPNN)的建模方法,建立了SRG的非线性模型。该方法利用了BP神经网络较强的非线性处理能力和逼近能力,改进粒子群算法的引入克服了BP神经网络容易陷入局部最优及初值敏感的缺点。建模的实验数据采用间接测量法采集,分为训练样本与测试样本两个集合。建模效果表明IPSO-BP神经网络的泛化能力很强,可以近乎完美地表达SRG的磁链和转矩特性。 关键词:开关磁阻发电机;改进粒子群算法;BP神经网络 内置式永磁电机齿槽转矩的分析研究 谢 芳,黄守道,刘 婷 摘要:内置式永磁电机因其高转矩及能量密度,在许多高性能装置中得到广泛应用。但永磁电机结构的特殊性,转子永磁体和定子齿槽之间相互作用产生的齿槽转矩会引起振动和噪声,同时齿槽转矩会降低速度和位置控制系统的低速时的性能。研究了一种内置式结构永磁电机的齿槽转矩,其转子磁极永磁体分段。根据分析可知,在相同的等级及尺寸条件下,永磁体分段的内置式永磁电机(SIPMM)比传统非分段内置式永磁电机(IPMM)的齿槽转矩低得多,然后利用有限元软件Maxwell 2D计算分析比较了SIPMM与IPMM的齿槽转矩。此外,还分析了两种不同转子结构的内置式永磁电机的齿槽转矩情况。 关键词:内置式永磁电机;有限元分析;齿槽转矩;分段 低速永磁力矩电动机发热的仿真分析与实验测试 赵振奎,李 勇,徐永向,刘彦彬,陆永平 摘要:根据传热学理论,针对直驱式低速永磁力矩电动机建立了三维暂态温度场的计算数学模型,并给出了求解域内的边界条件。应用有限元法计算了电机额定稳态工况下的温度场分布,通过温度场数值计算结果与实测数据对比,验证了所建模型的合理性,为该种类低速永磁力矩电动机发热的仿真计算提供了参考依据。 关键词:直驱式;低速永磁力矩电动机;暂态温度场;有限元法 定转子并联两头发电异步电机自励发电仿真分析 薛太林,田俊梅 摘要:为实现一种绕线式感应电机的特殊用法, 对定转子并联两头发电异步电机自励发电系统进行了仿真计算和分析。利用Matlab仿真库三相异步发电机模型, 附加非线性模块,实现了对异步电机磁场部分饱和现象的准确仿真。仿真计算结果表明,该电机在本体结构和体积没有变化的情况下,允许输出功率为原感应电机3倍以上,节省了材料和为单机运行提供了简便的方式。 关键词:异步发电机;两头发电;自励电容;仿真分析 谐波励磁同步发电机数字电压调节器的研究 朱更军,萧蕴诗,刘 静 摘要:介绍了基于DSP(TMS320LF2407A)的谐波励磁发电机数字电压调节器工作原理。运用PWM技术、高频开关管和变参数PID算法实现对发电机输出电压的控制,并使用Delphi设计了上位机监控界面。实际运行结果表明该调节器具有调节速度快、精度高、性能可靠等特点。 关键词:谐波励磁;电压调节器;DSP;Delphi 开关磁阻电动机调速系统仿真分析 李玉巍,全星慧 摘要:在开关磁阻电动机非线性动态模型基础上,利用Matlab/Simulink软件建立了开关磁阻电动机调速系统的仿真模型,分别在电流斩波控制和角度位置控制两种控制方式下进行了开关磁阻电动机调速系统的动态仿真,得到了相电感、电流、转矩和开关磁阻电动机的合成转矩,仿真结果反映了开关磁阻电动机的实际工作状况。 关键词:开关磁阻电动机;仿真;Matlab/Simulink 双转式永磁无刷电动机的控制 何 苗 摘要:在普通永磁无刷电动机基础上,分析了双转式永磁无刷电动机的数学模型及速度闭环控制策略,并在该基础上建立以TMS320F2407为核心的闭环控制软硬件系统,并进行了试验。试验结果表明该种控制系统控制性能较好,控制精度较高。 关键词:双转式;永磁无刷电动机;闭环控制 BLDCM位置伺服系统的离散变结构控制 张著洪,苏显方 摘要:针对BLDCM位置伺服系统的参数不确定因素,提出一种基于扰动动态补偿的组合趋近律,探讨该系统的离散变结构控制器。在控制器的作用下,理论上获证该系统的稳定性。实验结果显示系统输出对电动机的负载转矩和转动惯量的摄动具有较强的鲁棒性,达到了降低系统的抖振和提高控制精度的目的,有效改善了系统的控制质量。 关键词:BLDCM;趋近律;离散变结构控制;鲁棒性 自适应模糊滑模控制在伺服电动机系统中的应用 高文达,方一鸣,张文亮,范志远 摘要:设计了一种带积分滑模面的自适应模糊滑模控制系统,并将其应用于伺服电动机的位置和速度控制系统中。自适应模糊滑模控制系统是由模糊控制和hitting控制组成的,在模糊控制设计中,用模糊控制器来模拟反馈线性化控制律;在hitting控制设计中,用hitting控制器来补偿反馈线性化控制律和模糊控制器之间的误差。调节算法是从Lyapunov稳定性理论得到的,从而可以保证系统的稳定性。而且为缓解对近似误差界的需要,提出了一种误差估计机制来实时观测近似误差界。仿真结果证明了所设计的系统可以得到令人满意的跟踪性能,而且对参数变化和外部负载扰动具有鲁棒性。 关键词:自适应控制;模糊控制;滑模控制;伺服电动机 基于单片机与FPGA的多重细分步进电动机驱动系统 刘梦亭,罗鹏辉 摘要:介绍了步进电动机细分控制,提出了基于单片机与FPGA控制的PWM细分驱动技术,利用单片机来设定电机的转速、转向。由FPGA产生阶梯脉冲形成阶梯形电压信号以控制步进电动机每相绕组在各时刻的电压,从而实现步进电动机转角的任意细分控制。利用VHDL语言编程实现了步进电动机256细分控制器的PWM模块、速度控制模块、数字比较模块等功能。 关键词:FPGA;VHDL;步进电动机驱动;细分控制 基于自适应观测器的感应电动机矢量控制研究 蒋 宇,汤双清, 杨家军 摘要:对基于全阶自适应观测器的感应电动机无速度传感器矢量控制系统进行了研究。首先利用Popov超稳定理论分析出自适应观测器不稳定工作区域与其反馈增益矩阵有直接关系;在此基础上应用Kalman滤波理论优化设计反馈增益,并分析证明所设计的增益能够保证系统工作于稳定区。其次基于d-q系下电机动态模型,采用速度环变论域模糊控制和电流环前馈解耦控制,增强控制系统对外界干扰的适应能力。数字仿真试验验证了所设计的自适应观测器性能良好,鲁棒性强。 关键词:感应电动机;无速度传感器;变论域模糊控制;自适应观测器 超磁致伸缩谐波电动机控制系统研究 朱林剑,高文泉,赵 兴,包海涛,杨卫化 摘要:介绍了一种新型电动机[CD2]超磁致伸缩谐波电动机,它是根据谐波传动和超磁致伸缩材料电磁效应原理设计的。根据所设计的由四相超磁致伸缩驱动器构成的超磁致伸缩波发生器,通过分析其工作原理,提出了相应的控制方案,并设计了可快速响应的超磁致伸缩驱动器的驱动原理图。简要叙述了使电机实现调速、换向、精确定位等各项功能的控制系统软件设计方案。 关键词:谐波电动机;超磁致伸缩材料;谐波传动;电磁效应;控制系统 基于双DSP和FPGA的行波超声波电动机测控系统 徐志科,季 炜,张 焱,金龙 摘要:根据对行波超声波电动机(TUSM)测试和高精度控制的要求,设计了基于双DSP和FPGA的超声波电动机高性能测试控制平台。其中控制核心采用了双DSP结构,可以在对行波超声波电动机进行控制的同时,将必要的参数读取出来进行分析和研究;采用现场可编程门阵列(FPGA)的直接数字频率合成(DDS)电路来产生控制开关管导通关断的两相四路高精度PWM波,减轻了DSP的负担。驱动部分采用全桥电路对信号进行功率放大。该系统的优点在于实时性好、精度高、功能完备。最后以直径为60 mm的行波超声波电动机为例,测试分析了驱动频率、电压以及相位差等调节量对电机输出的影响,验证了该系统的性能。 关键词:行波超声波电动机;FPGA;DSP;直接数字频率合成 基于神经网络控制的两电动机同步系统研究 张运芳,陈 荣,赵永建 摘要:以多变量、非线性、强耦合的两电动机同步控制系统为研究对象,对变频器供电的感应电机系统进行重点研究,建立两电机同步系统的数学模型。采用RBF神经网络自适应PID控制器,结合自适应神经元解耦补偿的解耦控制技术,设计了两电机同步调速系统的神经网络控制器,试验结果表明该方法可以实现电机转速和皮带张力的解耦控制。 关键词:同步系统;神经网络;解耦控制;电动机;控制器 双功率异步电动机节能控制与保护器设计 刘 飞,施火泉 摘要:设计了一种双功率异步电动机的节能控制与保护器。该控制器通过检测负载电流大小来控制电机的两个定子绕组的通断,以提高其负荷率,实现节能;同时对电机进行多种保护,具有操作简单、性能稳定、节能明显等优点。 关键词:双功率异步电动机;节能; 控制和保护;单片机 无槽洛仑兹力无轴承电动机原理和研究现状 朱熀秋,吉裕晖 摘要: 介绍了一种新型无轴承电动机——无槽洛仑兹力无轴承电动机。与传统无轴承电动机不同,无槽洛仑兹力无轴承电动机转矩和悬浮力都是由洛仑兹力产生,其优点是无需考虑与永磁体厚度相关的转矩和悬浮力之间的制约关系。文章概述了无槽洛仑兹力无轴承电动机的特点,阐述了无槽洛仑兹力无轴承电动机基本结构、绕组形式、悬浮力和转矩的产生原理,综述了无槽洛仑兹力无轴承电动机研究状况和应用前景。 关键词:无轴承电动机;无槽电动机;洛仑兹力;原理;研究状况 横向磁通永磁电动机研究进展 毛征财,廖启征,魏世民,郭磊 摘要: 横向磁通永磁电动机以其高转矩密度的优势而得到了发展。介绍了这种电机的工作原理,并分析了电机的结构特点。针对横向磁通永磁电动机的特殊结构,给出电机的电磁场分析方法。概述了国内外横向磁通电机的研究现状。根据不同的应用场合,结合电机的结构特点,提出横向磁通永磁电动机的进一步研究方向。 关键词:横向磁通;永磁电动机;转矩密度;功率因数
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