理论研究 形状记忆合金丝驱动的仿乌贼外套膜喷射推进器研究 吴清华 王振龙 杭观荣 李健 王扬威 刘士伟 (1) 两相行波超声波电动机低频 PWM 控制策略比较研究 史敬灼 许颜颜 (6) 完全密封式永磁直流齿轮电动机 (5) 高性能扁平伺服电动机 (41) 《微特电机》第 37 卷（ 2009 年）目次 (I0001) 设计分析 平流层飞艇电推进系统研究 何琳琳 窦满锋 王光伟 (9) 基于 Maxwell 的混合悬浮电磁铁电磁特性研究 郑明华 刘少克 (13) 无刷直流电动机弱磁调速研究 谭博 刘卫国 马瑞卿 赵 君 (15) 基于改进遗传算法的高速永磁无刷直流电动机优化设计 余莉 刘合祥 胡虔生 (19) 轨道交通用大功率直线感应电动机的设计及特性计算 杜玉梅 金能强 (22) 一种结构简单的高精度压电尺蠖式位移致动器 王丽娜 刘俊标 郭少鹏 韩立 (26) 一种谐振极逆变器的相平面分析及参数设计 王燕娜 刘卫国 贺虎成 (29) 行波型超声波电动机柔性转子结构设计 董金宝 焦振宏 张武 (33) 三相开关磁阻电动机电磁场有限元分析 史秀梅 郑寿森 祁新梅 熊俊峰 (35) 四开关三相逆变器的 PWM 脉冲生成方式 屠黎俊 孙培德 刘晓洁 (38) 驱动控制 交流永磁同步伺服系统矢量控制设计 张运芳 陈荣 赵永建 (42) 无速度传感器的永磁同步电动机滑模控制 李渊 何凤有 余跃 (45) 无速度传感器的新型直线伺服电机控制方法 刘新辉 陈志华 (48) 数字 RDC 在 PMSM 控制系统中的应用 暴杰 杨贵杰 赵金良 (50) 基于 PMSM 模型解耦的电流控制器设计与性能研究 郭宇 艾永乐 王泰华 牛联波 (53) 基于 ARM 和 DSP 的竹节纱控制系统伺服控制器设计与应用 温新民 姜淑忠 俞志文 (56) 基于 ARM 的超声波电动机嵌入式驱动控制系统 段小汇 莫岳平 张新星 (59) 综述 提高蠕动式压电直线驱动器输出力的研究进展 张兆成 胡泓 (61) 三维球形电动机位置检测的研究与发展 王群京 钱喆 郭中醒 (65) 读者园地 高性能各向异性粘结钕铁硼磁粉及其对电机设计的影响 David Miller (70) 国内外动态 单轴控制器步进电动机 (71) 短系列制动电动机杜宗潆（编译） (71) 高能效 I PM 电机杜宗潆（编译） (71) 14 ． 7kW 和 18 ． 4kW 驱动器杜宗潆（编译） (71) 增量旋转编码器 (71) 专利快讯 专利快讯 (72) 形状记忆合金丝驱动的仿乌贼外套膜喷射推进器研究
吴清华，王振龙，杭观荣,李健，王扬威，刘士伟
摘要：研制了两种由形状记忆合金（SMA）丝驱动的仿乌贼外套膜结构和一个仿乌贼外套膜喷射推进器，分析了喷射推进方式的突出优点。比较了不同种类智能材料的性能特点，SMA与其它材料相比具有回复应力大、变形量稳定、稳定工作寿命较长等优点。乌贼外套膜呈柔性，由于硅胶具有较好的柔性且性质稳定，采用其作为仿乌贼外套膜结构的基体材料。讨论了乌贼的肌肉性静水骨骼和外套膜肌肉结构。分析了排布角度、筋条数目等参数对喷射推进器性能的影响。制作了不同参数的仿乌贼外套膜结构，其内径收缩应变达到12%。设计了一个仿乌贼外套膜喷射推进器，其外套膜收缩应变达到8.8%，通电后0.8~1.4 s内平均游动速度达到58 mm/s。
关键词：乌贼外套膜；肌肉性静水骨骼；形状记忆合金；喷射推进器
两相行波超声波电动机低频PWM控制策略比较研究
史敬灼,许颜颜
摘要：由于包含压电能量转换、摩擦能量传递等过程，超声波电动机非线性及内部多变量耦合较为严重，其高性能运动控制策略仍有待深入探求。应用于超声波电动机的低频PWM控制策略能够简化多变量控制路径在线优化过程，有可能成为实现超声波电动机高性能运动控制的有效手段，但目前对于该类控制策略尚无细致研究。从多个方面分析、比较了三种低频PWM控制策略的异同及控制效果，给出了控制策略选用与设计原则，有助于该类方法的深入研究与应用。
关键词：超声波电动机;控制策略;低频PWM控制
平流层飞艇电推进系统研究
何琳琳,窦满锋,王光伟
摘要：介绍了一种平流层飞艇电推进系统的组成及工作原理，对飞艇电推进系统进行了研究与分析，提出了合理的飞艇电推进系统设计思路及方法。通过对设计的电推进系统的试验测试、仿真，验证了以稀土永磁无刷直流电动机为动力的螺旋桨电驱动技术的可行性，满足了空气螺旋桨提出的要求，为空中验证电推进系统的技术指标提供了有效的研究途径和研究基础。
关键词：平流层飞艇;螺旋桨电推进系统;稀土永磁无刷直流电动机;仿真 基于Maxwell的混合悬浮电磁铁电磁特性研究
郑明华，刘少克
摘要：悬浮电磁铁是悬浮控制系统中的执行元件，用于提供完成悬浮所需要的电磁力，其电磁特性直接影响着磁浮列车的性能。针对中低速磁浮列车用混合悬浮电磁铁的电磁场特性进行了有限元分析。用Ansoft 软件中的Maxwell 2D模块对悬浮电磁铁进行二维建模分析，得出电磁力随电流、气隙变化的规律;其次分析了电磁铁发生偏移、滚动等情况时的电磁场及电磁力变化规律，与非混合情况比较，并得出结论。
关键词：中低速磁浮列车；悬浮控制；混合悬浮电磁铁；有限元分析；电磁场 无刷直流电动机弱磁调速研究
谭 博，刘卫国，马瑞卿，，赵君
摘要：针对无刷直流电动机（BLDCM）在弱磁升速过程中开通角提前导通情况下常规逆变器所存在的环流问题，分析了环流产生的原因，通过Matlab建模仿真验证了环流波形。定性指出了环流对电机带载能力和功率逆变器的影响。针对十二功率管两两反向串联拓扑结构在开通角提前导通条件下所存在的相电压泵升问题，基于为电机绕组电感能量提供释放回路的思路，提出了一种新的控制逻辑方法。仿真结果表明，该方法既消除了环流，又解决了电压泵升问题，提高了BLDCM弱磁控制时的带载能力，增加了逆变器的可靠性。
关键词：无刷直流电动机；弱磁调速；开通角；环流 基于改进遗传算法的高速永磁无刷直流电动机优化设计
余 莉，刘合祥，胡虔生
摘要：基于改进遗传算法对高速永磁无刷直流电动机进行了优化设计，在该算法中，交叉率和变异率为进化代数和适应度的函数，把遗传算法与模式搜索法(爬山法)相结合使用形成一种混合遗传算法。通过无刷直流电动机的优化实例计算以及实验结果，证明该文对遗传算法的改进是行之有效的。
关键词：改进遗传算法；优化设计；无刷直流电动机；高速电动机 轨道交通用大功率直线感应电动机的设计及特性计算
杜玉梅，金能强
摘要：针对轨道交通用大功率直线感应电动机，采用改进的T型等效电路模型进行了电机设计及特性计算，设计中考虑了电机的端部效应、端部半填充槽、次级反应板集肤效应等特殊结构问题。并据此设计制作了样机，样机实验结果与设计结果吻合。同时也给出了不同气隙下电机特性的计算结果。
关键词：轨道交通；直线感应电动机；特性计算；等效电路 一种结构简单的高精度压电尺蠖式位移致动器
王丽娜，刘俊标，郭少鹏，韩立
摘要：介绍了一种结构简单、易装配的高精度压电尺蠖式位移致动器，阐述了致动器的工作原理和结构。致动器采用叠堆式压电陶瓷作为驱动，利用柔性铰链作为位移放大机构，能够可靠地实现光轴的双向运动。位移分辨率可以达到纳米级别，步距可以在几纳米至几毫米之间任意选择。
关键词：压电尺蠖式位移致动器；柔性铰链；纳米定位 一种谐振极逆变器的相平面分析及参数设计
王燕娜，刘卫国，贺虎成
摘要：针对一种专用于无刷直流电动机的谐振极逆变器，运用相平面方法定性分析了电路各个运行模式的瞬态特性以及系统的稳定性，避开了复杂的微分方程求解过程；并详细推导了电路参数的设计过程，特别关注负载电流变化时各参数的边界条件。最后运用PSim软件进行了电路仿真，验证了相平面分析法在分析非线性电路上的简单实用性以及电路参数设计的正确性。
关键词：谐振极逆变器；软开关；相平面分析；边界条件 行波型超声波电动机柔性转子结构设计
董金宝，焦振宏，张 武
摘要：对行波型超声波电动机采用的柔性转子结构形式进行了研究，利用三维建模软件Solidworks对一种结构形式的柔性转子进行了建模，并利用其自带的有限元分析软件COSMOSWorks对转子做了静态载荷仿真分析，得到了在一定预压力下柔性转子的最小安全系数、静态位移和应力分布图。实验结果表明：仿真结果对转子的设计和生产装配有重要的参考价值。
关键词：行波型超声波电动机；柔性转子；三维建模；COSMOSWorks；安全系数；静态位移；应力分布 三相开关磁阻电动机电磁场有限元分析
史秀梅，郑寿森，祁新梅,熊俊峰
摘要：基于有限元分析软件ANSYS，对三相（6/4）开关磁阻电动机的二维电磁场进行了系统的分析，计算出电机在不同转子位置角和电流下的磁场分布、磁能和静特性，为开关磁阻电动机的设计、建立非线性模型以及控制策略的研究提供了可靠依据。
关键词：开关磁阻电动机；电磁场；有限元分析；非线性；ANSYS 四开关三相逆变器的PWM脉冲生成方式
屠黎俊,孙培德,刘晓洁
摘要：研究四开关三相逆变器电路，对PWM脉冲信号生成方式进行了分析。采用四个基本矢量控制的空间矢量控制方案，通过选取三个或四个基本矢量合成等组合方式来实现所需的电压输出，并对不同矢量合成组合进行研究。
关键词：PWM；空间矢量；四开关；三相逆变器 交流永磁同步伺服系统矢量控制设计
张运芳，陈 荣， 赵永建
摘要：介绍了永磁同步电动机的数学模型和磁场定向控制原理，在此基础上设计了以TMS320F2812为核心的全数字交流永磁同步伺服系统，并给出了其硬件电路和软件程序流程。实验证明该控制系统具有良好的动静态性能，可以广泛应用于伺服驱动系统中。
关键词：永磁同步电动机；磁场定向控制；数字信号处理器；伺服系统
无速度传感器的永磁同步电动机滑模控制
李 渊，何凤有，余 跃
摘要：采用反演控制理论构造了永磁同步电动机的速度观测器，并运用滑模变结构控制理论设计了系统控制策略。该方法利用了反演控制稳定性强，动、静态性能优良的特点，设计的观测器结构简单、精度高、稳定性好。使用滑模控制理论设计系统总体控制方法，可以有效抑制负载和参数变化带来的扰动，从而提高了系统的鲁棒性。文章对所提出的控制策略进行了理论分析，并且通过Matlab进行了仿真实验。仿真结果表明，该控制方法有效地实现了电机的转速跟踪，具有良好的动、静态特性和鲁棒性。
关键词：永磁同步电动机；无速度传感器；滑模控制；反演控制
无速度传感器的新型直线伺服电机控制方法
刘新辉，陈志华
摘要：分析了速度反馈在直线伺服刀架中的作用以及安装速度传感器所带来的问题，提出了不用速度传感器而采用微分加滤波从位移信号中分离出速度信号的方法，并进行了理论推导。最后通过实例进行了验证，得出微分滤波器可以代替速度传感器的结论。实际应用表明，采用该方法既降低了成本，又提高了系统的可靠性。
关键词：非圆;速度传感器;速度反馈;位移
数字RDC在PMSM控制系统中的应用
暴 杰, 杨贵杰, 赵金良
摘要：为构造结构简单、成本低廉、可靠性高的全数字化永磁同步电动机（PMSM）驱动控制系统，提出了一种具有隆伯格(Luenberger)观测器结构的数字轴角变换算法。利用Matlab/Simulink进行软件仿真，并据此搭建了基于数字RDC的PMSM矢量控制平台。仿真和实验结果表明，这种算法抗干扰能力强，能够实现精度较高的电机转子磁极位置检测，改善了伺服控制系统的运行性能。
关键词：隆伯格观测器; 数字轴角变换器; 旋转变压器;永磁同步电动机
基于PMSM模型解耦的电流控制器设计与性能研究
郭 宇，艾永乐，王泰华,
摘要：永磁同步电动机(PMSM)是一个多变量、非线性、强耦合的控制对象，即使在同步坐标系下对电机的磁场电流和转矩电流进行解耦，也无法实现d轴、q轴电压直接控制d轴、q轴电流。提出了电机本体解耦方案，即通过在电机中添加控制模块，把速度电压和互感项去掉，将交、直轴分量的控制转化成两个独立通道的控制系统；其次，设计了一种电流控制器，并将其应用于PMSM的电流控制中。仿真结果表明，该电流控制器具有较好的鲁棒性和动态响应性能。
关键词：电机模型；解耦；电流控制器 基于ARM和DSP的竹节纱控制系统伺服控制器设计与应用
温新民，姜淑忠，俞志文
摘要：根据纺织行业中竹节纱生产的工艺要求，设计了基于ARM和DSP的双CPU永磁同步电动机伺服控制器。利用ARM和触摸液晶屏完成工艺参数的输入与生产过程信息的显示，支持图形化人机界面和触摸操作；利用 DSP完成永磁同步电动机的磁场定向控制算法。[JP3]该系统已成功应用在竹节纱生产线上，具有很高的性价比和推广价值。[JP]
关键词：ARM；DSP；伺服控制器；竹节纱 基于ARM的超声波电动机嵌入式驱动控制系统
段小汇, 莫岳平, 张新星
摘要：介绍了环形行波型超声波电动机的一种新型驱动控制方案。该系统以S3C44B0X系列ARM微控制器为核心，并将μC/OS-II多任务实时操作系统和μC/GUI图形系统移植到ARM微控制器上，成为系统软件的工作平台和人机交互系统的设计工具。详细介绍了系统硬件的组成和工作原理，同时给出了系统软件主程序的设计思路。利用μC/GUI所提供的丰富的控件功能，提供了简洁、友好的人机交互界面。最后利用所设计的系统对电机作闭环驱动，并进行了测试。实验结果表明,该设计缩短了软件开发周期,同时得到了比较精准的控制精度。
关键词：μC/OS-II;μC/GUI; ARM;超声波电动机 提高蠕动式压电直线驱动器输出力的研究进展
张兆成，胡 泓
摘要：蠕动式压电直线驱动器具有大位移行程和高位移分辨率的特点，但是箝位机构利用静摩擦力输出负载的方式大大限制了系统的进给刚度和输出推力。从箝位机构的结构类型、运动方式以及和新材料新技术的交叉应用等方面，介绍了几种典型尺蠖驱动器的研究进展，为提高系统的输出力，指出了今后的研究方向。
关键词：尺蠖驱动器;箝位机构;压电致动器 三维球形电动机位置检测的研究与发展
王群京，钱 喆，郭中醒
摘要：阐述了目前球形电动机位置检测系统的研究和发展现状，探讨了这种位置检测系统的研究方向，并提出采用机器视觉的方法来获取转子转动位置，即可以采用视觉传感器来获取转子位置图像并通过分析计算而得到转子位置。
关键词：球形电动机；位置检测系统；机器视觉；视觉传感器
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