双余度永磁无刷直流电机磁-热耦合分析

文章针对永磁无刷直流电机中常见的绕组故障,将余度技术引入到无刷电机设计中来,设计了双余度永磁无刷直流电机,它采用2种定子绕组方式,包括同槽嵌放和隔槽嵌放2种结构.根据永磁无刷直流电机的电压平衡方程式,推导了2种结构下的双余度永磁无刷直流电机电压、转矩方程.建立了2种双余度无刷直流电机的电磁场模型,设置了2套独立的控制电路,并利用magnet对其进行了电磁场仿真,对比分析了2种结构下的转速、转矩等.文章建立了2种双余度无刷直流电机的磁热耦合分析模型,对其热场进行了仿真,对比分析了2种结构下的温度.仿真结果表明:2种结构的双余度无刷直流电机在运行过程中,具有良好的动态特性,2套绕组并未给电机带来不良后果,但大大提高了系统可靠性.     

双余度永磁无刷直流电机设计与实验研究

为了提高系统可靠性,将余度技术引入到永磁无刷直流电机设计中.设计了2种定子绕组方式,包括同槽嵌放和隔槽嵌放结构.建立了2种结构下的数学模型,对绕组电感进行了分析计算,推导了绕组自感和互感之间的关系.根据数学模型,设计了双余度永磁无刷直流电机的具体结构参数,对转速和转矩进行了仿真.利用magtrol测试系统对双余度永磁无刷直流电机进行了实验,对比分析了2种结构不同工作模式下的机械特性曲线.实验结果表明:2种结构的双余度无刷直流电机在运行过程中,具有良好的动态特性,2套绕组同时工作时其转矩为1套绕组工作时的2倍;2套绕组并未对电机性能产生不良影响,但大大提高了系统可靠性.     

双余度永磁无刷直流电机电磁特性分析

为了提高系统可靠性,将余度技术引入到永磁无刷直流电机设计中。设计了2种定子绕组方式,包括同轴线绕组冗余和不同轴线绕组冗余2种结构。建立了2种结构下的数学模型,对绕组电感进行了分析计算,推导了绕组自感和互感之间的关系。对同轴线绕组冗余时和不同轴线绕组冗余时的磁势进行了分析,分析结果表明,同轴线绕组冗余时增磁磁势和去磁磁势相等,而不同轴线绕组冗余时去磁磁势大于增磁磁势。根据数学模型,设计了双余度永磁无刷直流电机的具体结构参数,对电机转速进行了仿真,仿真结果表明不同轴线绕组冗余时的电机转速高于同轴线绕组冗余时的电机转速,验证了理论分析结果。     

双余度永磁无刷直流电机绕组故障诊断研究

双余度永磁无刷直流电机具有可靠性高、体积小、重量轻等优点,但绕组之间的耦合性对故障诊断提出了更高要求。针对双余度永磁无刷直流电机常见的绕组故障,包括绕组开路和绕组短路,选择相电流作为故障分析信号,通过拆分定子槽,改变控制电路的方式,建立了电机的绕组故障有限元仿真模型。根据故障信号和小波函数的特点,分别采用Daubechies3和coif5小波函数对故障信号进行特征提取。结果表明:在小波分解高频部分的第2层,信号有明显突变,并由此确定coif5小波函数进行故障特征检测。采用coif5小波函数对相电流d2分解系数进行了能量特征提取,得到了各相短路时的故障特征向量。建立了基于PNN神经网络的故障诊断模型,对故障样本进行了诊断,诊断结果准确率100%,验证了所用方法的有效可行。     

一种双余度无刷直流电机转矩脉动抑制控制策略研究

针对两套并联绕组互差30°电角度的双余度无刷直流电机换相转矩脉动问题展开研究.提出一种基于变结构电流前馈的转矩控制方法.该方法结合对应相绕组轴线互差30°的特点,在均流控制的前提下,使用变结构控制策略独立控制两套绕组的电流以保证电机在换相时刻输出稳定的转矩.为了增加电流的响应速度,采用电流前馈控制方法提高电流的变化率.在MATLAB/Simulink环境下搭建模型进行仿真.结果表明,与传统的双余度电机均流控制策略相比,基于变结构电流前馈的转矩控制策略能够有效地降低电机的换相转矩脉动.     

双余度电机两种模式下电磁力及电磁振动分析

以槽极数配合为12/10的各相绕组间低热耦合分数槽集中绕组双余度永磁同步电动机为研究对象,分别对其在正常运行和单余度运行时的电磁力及电磁振动问题进行了仿真研究,按照电磁场、电磁力、电磁振动的顺序进行分析.然后将两种工况下的气隙磁密、电磁力、电磁振动进行对比,并分析其相互差异的原因.研究结果显示双余度电机在发生故障转换成单余度运行时,其电磁力不仅在幅值上发生变化,谐波含量也更加丰富,直接造成其偏心振动,这对双余度永磁同步电机的本体结构设计和控制其振动噪声方面可提供一定指导.     

双体对转驱动电机的转矩平衡仿真研究

水下双体对转驱动电机分为前后两台同轴无刷直流电机,分别驱动两个对转螺旋桨.这一特殊结构使得正反转电机的驱动问题尤其是输出转矩平衡问题显得尤为突出.依据单体无刷直流电机的数学模型,运用工程设计方法进行电流调节器和转速调节器的设计和软件仿真分析,得出理论上的最佳双闭环控制参数,并在单电机的分析基础上,建立双电机的控制数学模型来研究输出转矩平衡问题,通过模拟仿真,得出理论上可以到达双电机输出转矩平衡的控制算法,为后续的实验研究提供了理论依据.     

四轮驱动电动汽车电机转矩脉动抑制的研究与应用

分析四轮驱动电动汽车采用无刷直流电机时产生转矩脉动的原因,设计双滑模变结构控制系统来抑 制转矩脉动。在设计双滑模变结构控制系统时,选择电流误差为滑模面,使系统按照该滑模面运动。滑模观 测器检测换相过程中产生的电流并反馈给滑模变结构控制系统,来提高系统的稳定性。通过仿真结果表明, 双滑模变结构控制系统对无刷直流电机的转矩脉动抑制效果更好,系统抗干扰能力更强。因此采用双滑模变 结构控制系统的无刷直流电机具有更好的转矩脉动抑制效果。     

一种抑制无刷直流电机转矩脉动的新方法

对无刷直流电机转矩脉动产生的原因进行全面分析,提出增加前级直流变换器抑制转矩脉动的新方法,使用buck直流变换器,通过调整逆变器的母线电压来抑制转矩脉动,在MATLAB/Simulink环境下基于该方法搭建无刷直流电机仿真模型,并对系统进行仿真分析。仿真结果表明,该方法能够有效抑制无刷直流电机转矩脉动。     

转速转矩双闭环无刷直流电机滑模调速系统

针对传统无刷直流电机调速系统抗负载扰动能力不强,本文采用反电势观测器和滑模控制,对无刷直流电机的转速转矩双闭环系统进行了研究。转速环采用比例积分(PI)控制器,转矩环采用滑模变结构控制器和反电势观测器相结合的控制方法,通过对反电势的观测来计算系统的电磁转矩,并利用Lyapunov稳定判据分析了系统稳定性,同时为验证该方法对BLDCM调速系统的控制性能,在Matlab/Simulink环境下对BLDCM调速系统进行了仿真实验。仿真结果表明,转速转矩双闭环调速系统比传统的PI调速系统的控制效果更好,而且在系统存在负载时,转速转矩双闭环系统比传统的PI调速系统具有更好的抗干扰性,在负载撤销之后能更快达到稳态。该研究为无刷直流电机调速系统提供了新的控制方案。     

相场法模拟烧结后期陶瓷晶粒生长及气孔组织演化研究

采用相场模型模拟了烧结后期陶瓷微观组织演化过程。在二维模拟系统中分别设置不同大小、含量以及数量的气孔,分析了气孔的脱钩现象,研究了烧结后期气孔对陶瓷晶粒生长动力学的影响规律。模拟结果表明,陶瓷晶粒尺寸与气孔率和气孔数量成反比,与气孔尺寸成正比。     

强电场中LY12CZ合金摩擦焊缝金属变形行为研究

通过测定摩擦焊接过程参数和焊接接头的焊合区及扭转塑变区的测量,推导了电场作用下LY12CZ合金摩擦焊接过程中,初始动态再结晶的热变形条件方程式和准稳定摩擦阶段焊合区金属的塑性流动方程.结果表明随着摩擦界面温度升高、相对旋转速率降低和外加电场强度的增加,产生初始动态再结晶的临界流变应力降低;随着外加电场强度的增大,LY12CZ合金摩擦焊缝金属的应变速率敏感性指数m增大,但在本实验条件下,当电场强度E>522 V/mm时的m值有所降低;LY12CZ合金摩擦焊缝金属发生塑性变形的变形表观激活能随外加电场强度的增大而降低.     

基于组合权重的嵌入式计算机综合性能灰色关联评价算法

文章针对嵌入式计算机的自身特点,建立了嵌入式计算机性能评估指标体系。同时,将组合赋权法和灰色关联度相结合,提出了组合权重的灰色关联评价模型。该模型将组合赋权法确定指标的权重系数代替灰色关联分析中的均值权重系数,用来修正各评价指标的差异,并对嵌入式计算机性能进行综合评估。实验结果表明,该方法有效地解决了部分指标信息不完全和部分指标信息模糊的问题,提高了计算机性能评估的可靠性,为今后嵌入式计算机综合性能的评价提供了有价值的参考。     

偏转弹头导弹动力学建模研究

偏转弹头导弹是一种新颖的变外形导弹,通过操纵弹头相对弹体偏转改变导弹的气动特性并产生机动过载。而弹头偏转造成的影响并不局限于气动方面,导弹的动力学模型本身也随之改变。为了发展偏转弹头技术,对其进行动力学建模研究十分必要。文章采用质点系的动量定理和动量矩定理推导了偏转弹头导弹的动力学模型,引入矢量的代数表达形式精简了推导过程,并且采用定性分析和仿真的手段对动力学模型进行了适当的简化,兼顾了模型的精确性和适用性。     

联邦滤波器在小型飞行器距离定位融合估计中的应用

为了进一步修正小型飞行器距离定位误差，给出了一种利用联邦滤波方法进行数据融合的小型飞行器定位误差修正方法，解决了由于差分GPS长时间静默影响定位精度的问题。仿真和数据回放结果表明：采用卡尔曼滤波方法可提高定位精度，采用联邦滤波方法效果更好，使用中方法可以得到飞行器更准确的距离定位，可满足多种类型的飞行器距离定位系统的精度要求。     

高空无人侦察机生存力仿真研究

文章分析了高空无人侦察机的敏感性、易损性与生存力之间的关系.建立了高空无人侦察机生存力模型.通过仿真对高空无人侦察机生存力及主要影响因素--高空无人侦察机的航路捷径、飞行高度、飞行速度及雷达散射截面积RCS进行了研究.仿真结果表明,高空无人侦察机生存概率随航路捷径的增大、飞行高度的增高、飞行速度的提高及RCS的减缩呈阶梯状增加;而在相同生存概率的条件下,上述的生存力增强措施均能增加高空无人侦察机的突防距离.     

一种胸廓CT图像预处理与三维建模方法的研究

为了快速、精确地从胸廓螺旋CT中提取肋骨、胸骨、脊椎与肋软骨并建立模型,文章提出了一种胸廓CT图像预处理与三维建模的方法.采用图像格式转换、灰度拉伸、自适应魏纳滤波、图像批处理等算法,滤除内脏、肌肉等噪声图像,增强胸廓各部分骨骼的区分度;再用阈值分割、区域增长等方法,分别建立胸廓硬骨三维模型与肋软骨三维模型,并装配成符合有限元受力分析要求的整体模型.结果表明,肋软骨模型的精确性得到了一定程度的提高,人工修改模型的工作量显著减少,三维建模周期缩短约40%.该方法为提供漏斗胸Nuss手术仿真奠定了基础,对Nuss手术中支撑板选材及定位具有重要参考价值.     

硅微陀螺的静电-结构耦合分析与模拟

硅微陀螺是一个涉及力、电和流体等多个能量域的复杂系统，设计过程中综合考虑这些能量域的耦合作用有利于预测和改善陀螺的系统性能。本采用半解析的方法分析了陀螺中的静电-结构耦合问题，引入机电转换单元模拟了偏置电压对驱动模态和敏感模态频率的影响。结果表明基于半解析的耦合分析方法能准确快速地求解微陀螺的静电-结构耦合问题。     

基于扩展卡尔曼滤波的DIFAR浮标阵定位算法及分析

提出一种基于扩展卡尔曼滤波的DIFAR(Direction Finding and Ranging)浮标阵目标跟踪算法。首先,建立了目标与浮标的数学运动模型及坐标系,然后推导出目标状态方程及观测方程,确定了滤波初始状态值及初始协方差矩阵。仿真结果表明,以测量目标方位和频率作为输入信息,使用卡尔曼滤波技术,在测向方位误差均方差5°,测频误差均方差0.1 Hz情况下,成功完成了目标参数估计任务。最后针对三种典型的浮标布防阵形进行了大量仿真,分析了三种阵形的参数估计性能,讨论了三种阵形的优缺点。     

基于全球鹰无人机的机翼油箱输油方案研究

文章针对全球鹰高空长航时飞机设计了机翼油箱的三种输油方案,建立了燃油系统仿真模型.对三种输油方案模型进行了稳态和瞬态仿真,通过对三种机翼油箱输油方案的节点压力、输油流量及供油泵出口压力的比较,分析了不同输油方案的优缺点,该研究对高空长航时类飞机燃油系统的研究具有实用的参考价值.