基于FNN的感应电机伺服驱动适应控制研究

为了提高感应电机伺服驱动系统控制性能,结合传统PID控制策略和模糊神经网络控制的优点,设计了一种在线自适应模糊神经网络控制的交流伺服系统,并且分析了该控制策略的可行性.通过仿真和具体实验分别验证了设计的合理性.结果表明:该控制方法不论对于调节还是设定值跟踪,均具有很好的控制效果,而且对感应电机伺服驱动系统有很好的抗干扰性能和较强的鲁棒性,使交流伺服系统具有较好的动态、静态性能,控制策略切实可行.     

非正弦波电流输入对永磁无刷电机性能影响分析

在现代伺服驱动系统中,利用三相电压源逆变器脉宽调制技术(PWM)对永磁无刷电机进行驱动控制已经成为主要技术途径。本文利用有限元仿真工具研究某10极12槽750W永磁无刷电机在标准正弦波与含较多高次谐波的非正弦波电流输入情况下电机的性能。通过对模型等效设置、仿真参数优化,网格尺寸选取得到电机的主要特性。分析产生歧异点数量较多,幅值较大的原因,并给出得到满足工程需求的网格划分原则。     

径向驱动式啮合电机建模与仿真研究

针对一种改进的径向驱动式啮合电机结构,采用有限元方法分析了磁场特性,依据有限元计算结果建立电机的非线性分析模型,将模型与控制协同对径向驱动式啮合电机的动态特性进行仿真分析.研制与仿真模型结构参数完全相同的物理样机,采用不同的控制方式和负载转矩对样机进行加载实验.结果显示:实测负载转矩与仿真分析得到的负载转矩较为接近,从而验证了有限元仿真模型的准确性和有效性;在开环控制时,细分磁极换相控制节拍,并且调整绕组电压能够有效增大输出转矩和减小脉动.     

基于场路耦合的永磁同步电机性能分析

在伺服控制系统中,控制器对内置式永磁同步电机(IPMSM)的性能影响较大。采用时步有限元分析方法,通过在Maxwell中搭建IPMSM三维和二维瞬态电磁场有限元模型,在Simulink中搭建了电机控制算法的模型。经由Simplorer软件接口技术将有限元模型和电机控制算法模型相结合,构建了永磁同步电机的场路耦合仿真模型。分析了电机在不同控制策略和工况下的转矩、电流、损耗、弱磁调速范围等数据,为IPMSM伺服调速系统的计算及优化设计提供了合理的方法。     

基于DRV8312的直线电机控制系统设计与实现

依据直线电机控制系统原理,对比传统分立式器件和DRV8312集成型电机芯片优缺点。运用基于TI公司DRV8312电机驱动控制芯片的直线电机的伺服控制系统,实现直线电机的速度和位置控制。介绍了DRV8312的驱动电路原理,通过实验结果论证,验证了该实现方案的可靠性,利用对DSP软件编程,实现对直线电机的快速伺服控制。     

称兄道弟的变频与伺服

交流伺服驱动器和变频器可以说是一对兄弟,都是交流电机的驱动器,按照面世的先后顺序,变频器应该称为哥哥,交流伺服则该称为弟弟。变频器驱动变频电机,也驱动普通交流电机,主要的功能是调节电机的转速。交流伺服驱动器驱动交流伺服电机,其主要特点就是精确快速定位跟踪,进行精确的位置控制。     

永磁交流直线电机直接驱动伺服控制技术

以高效率和高精度为基本特征的高速加工技术促进了直线电机直接驱动技术在高速加工中心中的应用。文章分析了高速加工与直线电机的关系，以及国内外的直线电机及其伺服控制技术的发展状况，提出了直线电机及其全数字化直接驱动伺服控制器的设计方法。     

开关磁阻电机非线性计算及动态系统仿真研究

基于ANSYS和Simulink对整个开关磁阻电机驱动系统建模、仿真.将有限元与控制结合对开关磁阻电机系统非线性特性进行仿真研究.通过对整个电机系统的研究建立一种快速、准确的非线性系统仿真环境,从而有助于对开关磁阻电机进行深一步研究、设计与控制.最后通过对样机低速运行情况下进行电流斩波控制仿真试验,验证结合有限元计算与控制系统仿真分析对开关磁阻电机非线性以及动静态特性研究的有效性.     

无刷直流伺服驱动系统设计

本文通过对全数字直流伺服驱动系统的理论研究,进行控制策略的分析与应用,实现系统的高响应和高精度。首先从永磁直流电机的数学模型出发,建立动态数学模型,考虑各种干扰及参数变化,把相应的控制策略运用到电机控制,了解伺服驱动的内在结构,研究最佳控制策略,使系统的性能达到预期目标。研究模糊自适应控制系统,编写了PID改进算法,优化了对转速的稳定、精确控制。用matlab软件建立伺服系统模型,并仿真PID改进算法对电机转速的控制。     

基于FPGA的自动相机聚焦电机伺服控制系统集成电路(IC)设计与实现

采用现场可编程门阵列(FPGA)实现了自动相机聚焦(AF)镜头模块位置控制电机伺服控制系统集成电路(IC)的全数字控制设计。镜头模块位置控制驱动电机由具有数字伺服驱动的音圈电机(VCM)担任,数字伺服驱动包括数字伺服控制器、数字电流控制器和全桥DC-DC转换器,系统能为高性能、轻质量和超薄型的移动式自动相机的AF镜头模块位置控制提供完整的数字控制方案,使相机的AF镜头模块控制范围在30 ms内可以达到0.6 mm,控制分辨率小于5μm,驱动力峰值为30 mN,输出电流峰值为120 mA。     

基于粒子群算法的核屏蔽感应电机多目标优化设计

屏蔽感应电机是核反应堆冷却回路的动力源,提高该电机的效率和降低电磁噪声具有重要的意义。将有限元法和磁路法相结合,设计了1台20 kW核屏蔽感应电机。利用有限元软件对其进行额定工况运行状态下噪声和损耗仿真分析,确定影响电机效率和电磁噪声的主要参数;选取影响电机效率和噪声的主要参数为优化变量,电机电磁噪声和效率为优化目标,输出功率为约束条件;采用正交试验表获得样本空间;通过响应面法建立优化目标及约束条件的优化模型,最后利用粒子群算法对优化模型进行求解。有限元仿真结果表明:优化后电机效率提高了2.6%,电磁噪声降低了5.2 dB。     

基于ANSOFT开关磁阻电机建模与控制策略的仿真研究

基于ANSOFT软件建立开关磁阻电机二维和三维有限元模型,采用不同控制策略对开关磁阻电机有限元模型进行动态仿真研究。将有限元仿真结果与MATLAB仿真结果进行比较,结果表明有限元法建立的模型及其驱动系统有利于对电机转矩和磁链特性进行准确分析,同时能指导开关磁阻电机及其控制系统的设计和优化。     

永磁同步推进电机电磁振动分析

依据Maxwell应力方程推导了永磁同步电机径向电磁力的解析表达式,分析归纳了电机内各阶次、各频率径向电磁力的来源。以一台45槽10极永磁同步推进电机为例,分别建立了电机电磁有限元模型和结构有限元模型,并进行了模态分析;将电磁有限元模型中得到的径向电磁力耦合到结构有限元模型中,对电机进行了电磁振动谐响应分析;最后将样机实测加速度频谱与有限元仿真结果进行对比,验证了径向电磁力解析式及电磁振动有限元仿真结果的正确性。     

基于有限元法的电动汽车永磁同步电机模态分析

车用永磁同步电机(PMSM)追求轻量化的设计带来了更为严重的电机振动噪声危害。准确分析计算PMSM的模态是对其进行振动噪声特性研究的基础。采用有限元法对电动汽车PMSM进行模态仿真计算。通过对电机模型进行适当的简化与等效,计算出电机自由状态下前6阶的固有频率及其对应的振型;并将样机进行锤击法的模态试验,验证了电机有限元模态仿真模型的准确性。     

考虑电流谐波的车用IPMSM振动仿真模型研究

为研究电流谐波对永磁同步电机振动的影响,搭建仿真平台,以一台48槽8极内置式永磁同步电机(IPMSM)为研究对象,分析了两种考虑电机电流谐波的振动仿真模型的异同。理论分析了引入电流谐波的永磁同步电机振动源,建立基于MATLAB-ANSYS的联合仿真模型和实测电流-ANSYS多物理场模型,并通过有限元法计算两种仿真模型的电磁激振力和振动加速度频谱,用振动实验验证了两种模型的有效性。     

车用永磁同步电机的电磁噪声特性

电动汽车牵引用永磁同步电机要求具有低速大转矩和高速恒功率的运行能力,低速大转矩运行工作点的大电流和高速弱磁导致的磁场畸变可能会导致作用于电机结构的电磁力幅值增大,容易引发较大的电磁振动噪声,从而影响电动汽车的NVH性能。本文基于Ansys多物理场有限元分析平台,研究一台20k W车用永磁同步电机的电磁噪声特性。分别建立电机的电磁场有限元模型和定子结构的3D模态有限元模型,通过仿真得出作用于电机定子齿部的电磁激振力和电机结构的低阶径向模态频率;从电磁力和电机结构两方面分析可能引发较大电磁噪声的主要来源。通过对电机定子结构的振动响应有限元仿真,得到电机定子结构的振动响应频谱;最后通过声场的有限元仿真分析车用永磁同步电机的电磁噪声特性。     

开槽实心转子电机磁场及性能分析

在转子表面轴向开槽可以改善实心转子异步电机的起动性能。通过三维有限元法研究实心转子异步电机的电磁性能,可以充分考虑铁心饱和、端部效应和磁场轴向分布等因素,与样机实验数据比较,验证了三维有限元仿真建模的正确性和准确性。基于三维有限元模型的分析,得到转子开槽个数和深度对实心转子电机电磁性能的影响,说明了合理的开槽可以有效提高电机的起动转矩,研究结果能够为该类电机的优化设计提供依据。     

基于ANSYS的异步电动机电磁场分析

利用有限元分析软件(ANSYS ),建立了一台3相4极小型异步电动机的二维场路耦合有限元模型.在考虑异步电动机齿槽形状、铁芯饱和等影响的前提下,对该异步电动机进行谐波仿真分析和伪静止瞬态分析,比较两种分析方法的优缺点,分别得出了电机在空载、堵转等多种情况下的磁力线分布和定子电流的分布.其分析结果与实验数据基本吻合,精度...     

基于波形重构法的永磁电机电磁振动噪声计算研究

提出了基于波形重构法的径向气隙磁密和径向电磁力波解析计算方法,简化了永磁电机电磁振动和噪声(EVAN)的计算过程,解决了永磁电机径向电磁力波计算较为复杂的难题。首先介绍了波形重构法计算永磁电机EVAN的理论依据。然后,以1台永磁电机为例,详细介绍了运用波形重构法计算永磁电机电磁振动噪声的具体步骤。最后,对电机EVAN进行多物理场有限元仿真,将波形重构法计算结果与有限元仿真结果对比,在误差允许范围内二者的计算结果具有一致性,由此验证了波形重构法计算电机EVAN的准确性。     

大中型高压高速电动机转轴静力学仿真分析

以10 kV-3 000 kW-2极高压高速电动机为例,对转子偏心情况下电机转轴的静力学进行分析。对单边磁拉力的计算分别采用分析法和有限元法,并针对带有轴向通风槽的转轴挠度进行计算。然后通过ANSYS Workbench有限元仿真软件对转轴进行静力学仿真分析。在保证计算精度的基础上,可使用分析法。这为高压高速电动机单边磁拉力和转轴的静力学分析提供了参考。