永磁直线同步电机暂态建模及起动过程仿真

提出一种建立永磁直线同步电机(PMLSM)暂态数学模型的方法；采用电机绕组函数理论导出PMLSM三相绕组函数；基于对电机暂态过程气隙磁力线形状的假设，提出初、次级复合气隙磁导系数函数和瞬时电感表达式，建立了PMLSM的暂态数学模型，并对电机的起动过程进行了仿真.该模型较好地考虑了开槽效应、电感参数随电机动子位移及初始位置的变化、端部半填槽等因素.对凸极式永磁直线同步电机及其它电机同样适用.     

初级永磁式直线电机的粒子群优化PID控制研究

初级永磁式直线电机(primary permanent magnet linear motor,PPMLM)具有成本低、结构简单、推力密度大等优点,但在运行中存在参数变化和负载扰动等问题,使传统PID控制无法达到系统实时控制、快速响应的高精度伺服控制要求。为了提高PPMLM调速系统动态响应能力,降低启动时的超调性能,对初级永磁式直线电机的工作原理进行分析,建立数学模型,并对传统PID控制采用粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法进行优化。设计参数全局寻优的在线自整定PSO-PID控制器,使用MATLAB/Simulink建模仿真并进行试验验证。结果表明,基于PSO的PID控制器能够使电机快速平稳地启动,具有更小的超调性能和较强的抗干扰能力,可以实现电机的快速响应。     

永磁同步直线电机的粒子群PID空间矢量控制

由于永磁同步直线电机(PMLSM)在运行过程中存在着参数变动和负载干扰等问题,因此传统PID控制器无法满足高精度伺服控制系统的要求。针对以上问题,提出一种基于粒子群参数全局寻优的在线自整定PID控制器,并通过MATLAB/Simulink对永磁同步直线电机和其空间矢量控制系统进行建模和仿真实验。仿真结果表明,采用粒子群优化算法的PID控制系统在指定速度1 m/s和加入200 N的负载时,比传统PID控制器具有更好的动态响应性能,能有效抑制推力波动而且对负载扰动具有很强的鲁棒性,其实验结果也证明了其可行性和有效性。     

基于滑模控制的永磁同步电机直接转矩控制研究

针对永磁同步电机直接转矩控制(DTC)存在较大的电磁转矩脉动、磁链脉动、低速性能不理想等问题,文中引入滑模控制策略对永磁同步电机进行直接转矩控制。通过建立PMSM的矢量数学模型,设计基于滑模控制的直接转矩控制器,利用MATLAB/Simulink进行建模仿真分析。结果表明,与传统DTC相比,基于滑模控制策略的永磁同步电机直接转矩控制系统中电磁转矩脉动幅值更低,且具有更好的动态性能和抗扰动能力,可以更加有效地改善系统特性,满足实际电机控制的需要。     

数值解析混合法分析永磁直线同步电机性能

针对数值法或解析法研究永磁直线同步电机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)性能时存在的不足,采用数值解析混合法研究PMLSM磁场,把电机的磁场划分区域,针对各区域特点分别采用纯解析法和数值法,气隙区包括永磁体无网格剖分,采用解析法获得此区的磁场解析表达式;初级齿槽区采用有限元法研究电枢不同励磁形式、齿槽及端部半填槽对磁场的影响.解析和有限元法通过两者的边界条件相耦合,建立并求解电机的磁场,获得空载电势与磁链参数,分析工作在SPWM-VI下PMLSM的动态性能,提出PMLSM空载电势实验的一种新方法,仿真和实验结果进行比较分析,验证了数值解析混合法分析PMLSM性能的正确性及快速性.     

永磁直线同步电动机的二维傅里叶解析：‘

用空间傅里叶解析方法详细推导了永磁直线同步电动机的二维稳态场和特性．以电机整体为求解对象,所建立的“整体分层线性模型”和“三相等效电路”,采用逐槽电流法和磁体逐极法考虑绕组电流及永磁体的实际分布,可较好地考虑电机的结构特点、谐波、边端效应及电流不对称等的影响;采用快速傅里叶变换（ＦＦＴ）算法求解各场量,可快速直接得到空间场分布和特性．计算结果与实验值吻合．     

台内薄层礁滩型碳酸盐岩储层定量描述及控制因素——以珠江口盆地A地区为例

礁滩型碳酸盐岩储层是南海周缘含油气盆地重要的油气聚集的储层之一。珠江口盆地A地区受地震资料品质低和有效储层刻画手段弱的限制,准确表征该区礁、滩相储层的分布特征研究一直较为薄弱。本次研究基于拓频处理后的高分辨率三维地震资料,采用稀疏脉冲反演、物性反演和三维可视化组合等技术,有效预测并刻画了该区礁滩型储层的空间分布,并结合钻井资料揭示了油水界面关系,对礁、滩体油藏的储量进行了准确计算。目前基于本次研究获得的有效储层定量描述结果部署的评价井获得了工业油流,并且储层预测结果与钻井吻合较好,证实了本次研究采用的技术方法对薄层礁滩型储层预测的实用性和有效性。同时,论文还分析了沉积相带、四级海平面下降引起的淡水淋滤溶蚀作用与礁滩型储层发育具有密切的相关,而风向是影响生物礁相储层平面非均质性的另一主要控制因素。     

永磁直线同步电机非线性模型的建立及稳态特性分析

采用解析－有限元混合法获得单初级PMLSM稳态运行时的磁场分布;利用后处理的磁链数据作为PMLSM磁链模型的非线性回归分析样本;采用支持向量机实现对磁链的非线性函数的逼近,改变PMLSM运行工况检验非线性磁链模型的正确性,采用此模型研究PMLSM的稳态特性,并对结果进行定性分析,给出合理的解释。在此非线性模型的基础上经过扩展可以得到多初级分段永磁直线同步电机模型。     

Characteristics of permanent magnet linear synchronous motor fed by spwm inverter based on field-circuit coupled method

Presented field-circuit coupled adaptive time-stepping finite element method to study on permanent magnet linear synchronous motor (PMLSM) characteristics fed by SPWM voltage source inverter. In air-gap field where the direction or magnitude of the field is changing rapidly, the smallest elements are demanded due to high accuracy to use adaptive meshing technique. The co-simulation was used with the status space functions and time-step finite element functions, in which time-step of the status space functions was the smallest than finite element functions’. The magnitude relation of the normal electromagnetic force and tangential electromagnetic force and the period were attained, and current curve was very abrupt at current zero area due to the bigger resistance and leakage reactance, including main characteristics of motor voltage and velocity. The simulation results compare triumphantly with the experiments results. Supported by National Natural Sciences Foundation (60474043); Henan Province Science Fund for Distinguished Young Scholars (0412002200); Henan Province Major Projects (0223025300)