无轴承同步磁阻电机逆系统解耦控制仿真研究

研究无轴承同步磁阻电机稳定性控制问题,由于无轴承同步磁阻电机是一个强耦合的非线性系统,为实现负载条件下的稳定悬浮运行,需解除电机转矩和径向悬浮力等多变量之间的耦合关系。针对前馈补偿解耦的缺陷,给出了无轴承同步磁阻电机包含转矩控制和悬浮力控制的统一数学模型,证明电机逆系统存在,设计了一种通过非线性状态反馈的逆系统解耦控制方案,将复杂的无轴承同步磁阻电机系统解耦成两个转子径向位置二阶积分子系统和一个转速一阶积分子系统,并用PI和PID调节器分别对转子位置与转速进行综合设计。运用MATLAB软件对电机控制系统进行仿真。仿真结果证明,解耦控制方案的有效性,为电机系统优化设计提供了保证。     

基于支持向量机逆系统的无轴承同步磁阻电机解耦控制

在阐述了无轴承同步磁阻电机(BSRM)工作原理的基础上,建立其数学模型,采用最小二乘支持向量机(LS-SVM)逆系统方法对其进行解耦控制,将原系统解耦成3个相对独立的伪线性子系统,并应用线性系统理论设计了闭环控制器.最后采用Matlab/Simulink构建仿真系统.仿真结果表明:此解耦控制策略能够实现无轴承同步磁阻电机电磁转矩和径向悬浮力之间的动态解耦,且系统具有良好的动、静态特性.     

基于LS-SVM逆系统的无轴承异步电机解耦控制

无轴承异步电机具有非线性、多变量和强耦合的特点,要实现电机稳定悬浮和旋转运行,必须对其进行非线性动态解耦控制。为了克服逆系统方法精确建模难的局限性,采用基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)α阶逆系统方法对无轴承异步电机进行动态解耦控制的研究。首先利用最小二乘支持向量机辨识出无轴承异步电机的逆模型,然后将它串联在原系统前,将无轴承异步电机解耦成四个独立的伪线性子系统-2个径向位移子系统、一个速度子系统和一个磁链子系统。为保证鲁棒性能,最后对解耦后的系统采用非线性内模控制策略。研究表明,LS-SVMα阶逆系统方法能够实现无轴承异步电机径向悬浮力和旋转力之间的动态解耦控制,控制系统具有良好的静态和动态性能。     

五自由度无轴承异步电机[[alpha]]阶逆系统解耦控制

五自由度无轴承异步电机是一个多变量、非线性、强耦合的复杂控制对象，要实现电机转子稳定悬浮和运行，必须对电机转矩力和悬浮力进行动态解耦控制.本文应用多变量非线性[[alpha]]阶逆系统方法，对这个复杂控制系统进行动态解耦控制研究.首先介绍了三自由度磁轴承的工作原理和二自由度无轴承异步电机径向力产生机理，并给出三自由度磁轴承轴向力、径向悬浮力方程和二自由度无轴承异步电机转矩力和径向悬浮力方程，建立了电机的状态方程，然后分析了基于阶逆系统理论解耦控制的可行性，应用状态反馈线性化方法，将原复杂系统解耦并线性化，最后采用线性系统理论进行了综合和仿真.仿真结果表明这种控制策略能够实现五自由度无轴承异步电机转矩力与悬浮力之间的动态解耦，系统具有良好的动、静态性能.     

基于最小二乘支持向量机的无轴承同步磁阻电机解耦控制

无轴承同步磁阻电机是一个复杂的多变量、强耦合非线性系统,实现其非线性动态解耦控制是无轴承同步磁阻电机稳定运行的前提.在推导其数学模型的基础上,采用最小二乘支持向量机的方法得到无轴承同步磁阻电机逆模型;根据逆系统基本原理,将复杂的原非线性多变量耦合系统解耦成伪线性系统;根据线性系统理论,设计了闭环控制器,并构建了系统仿真模型.仿真结果表明该方法实现了系统的动态解耦,并且具有良好的动、静态特性.     

基于微分几何的无轴承电机神经SMVS解耦控制

以无轴承永磁薄片电机为研究对象,阐述了其径向力悬浮机理,推导了径向悬浮力数学模型.采用非线性微分几何的方法研究了无轴承永磁薄片电机在负载运行时径向悬浮力之间的解耦控制问题,实现电机径向悬浮力与悬浮力绕组中电流之间的解耦控制.将原耦合系统解耦和基本线性化成独立的伪线性系统,并对解耦后的伪线性子系统设计了神经滑模变结构控制...     

无轴承异步电机径向位置的动态解耦控制

针对无轴承异步电机转子径向两自由度悬浮系统的相互耦合情况,采用神经网络逆系统方法进行了动态解耦控制研究。在介绍无轴承异步电机工作原理的基础上,建立了无轴承异步电机径向悬浮力的数学模型,对该模型进行可逆性分析,证明该系统可逆,应用神经网络逆系统方法将原来多变量、强耦合的非线性系统,动态解耦成2个位置彼此无耦合的线性子系统,并对解耦后的线性子系统进行了闭环设计。最后利用Matlab/Simulink工具箱对该控制系统作了仿真研究。仿真试验结果显示,神经网络逆系统方法可保证无轴承异步电机在径向两自由度上实现独立控制,且闭环系统具有良好的动、静态性能。     

基于神经网络逆系统的无轴承异步电机非线性内模控制

针对无轴承异步电机非线性、多变量、强耦合的特点,提出一种基于神经网络 α阶逆系统方法的非线性内模控制策略.将用动态神经网络逼近的无轴承异步电机 α阶逆模型与原系统复合,将非线性的无轴承异步电机原系统解耦成转子径向位移、转 速和转子磁链四个独立的伪线性子系统.为了保证 系统的鲁棒性,对伪线性系统引入内模控制,仿真和实验研究验证了所提控制方法的有效性.     

考虑电流动态的无轴承异步电机解耦控制策略

目前的无轴承异步电机解耦控制策略没有考虑定子电流动态影响,限制了其控制性能的提高.为此,本文首先分析了电机的数学模型,在考虑转矩系统定子电流动态的前提下,建立了无轴承异步电机的状态方程;在系统可逆性分析的基础上,解析推导出了无轴承异步电机的逆系统动态数学模型;基于逆系统方法,研究了转速、转子磁链和两个径向位移分量之间的动态解耦控制策略.仿真研究结果表明:控制系统具有优良的动态解耦性能和较强的抗负载挠动能力.所提出的解耦控制策略是有效的、可行的,并可在一定程度上简化控制系统结构.     

基于逆系统方法的感应电机调速控制系统

从一般非线性系统的相对阶定义出发分析了感应电机的可逆性,对感应电机变频调速系统应用逆系统方法,将这一多变量、非线性、强耦合的复杂对象解耦成转速与转子磁链两个二阶线性子系统,并运用线性系统理论对设计的闭环控制器进行控制。仿真结果表明系统具有良好的静态及动态性能。     

An electrostatic induction motor utilizing electrical resonance for torque enhancement

An electrostatic induction motor utilizing electrical resonance to enhance its torque is introduced in this paper. The motor has patterned electrodes embedded on both of its stator and rotor, and driven by three-phase excitation voltage applied to its stator electrodes. The rotor electrodes are connected to external inductances and resistances through slip rings. The torque of the motor is maximized at resonant condition, where the slip frequency is equal to the resonance frequency of the system. A working prototype of the motor was constructed with 18-layered film electrodes. The maximum torque of the motor was 20 mNm at 10 rpm with an excitation by three-phase voltage of 0.9 kV/8.25 kHz. The motor could start itself and rotate in balance with frictions at a speed of 75 rpm with 0.9 kV/8.35 kHz excitation.     

基于MATLAB的异步电动机仿真试验平台

该文介绍了采用MATLABSIMULINK软件包 ,实现异步电动机的两个仿真平台的方法。根据异步电动机的非线性多变量动态数学模型 ,推导出两个两相静止坐标系α、β下的异步电动机数学模型 ,利用SIMULINK软件包能便捷地构架系统的功能及实时交互性能 ,实现了异步电动机的动态模型仿真。仿真研究显示 ,该方法简洁、方便、实时交互性强 ,能充分融合到其它控制系统中 ,并具有良好地扩展性。在应用于直接转矩控制系统的仿真研究中 ,提高了系统的综合效率 ,取得良好的试验效果。     

电动车用异步电机启动阶段的仿真研究

该文介绍了驱动电动车用异步电动机的三种控制策略，并采用MATLAB对异步电动机的仿真模型，在三种控制策略下进行启动阶段的仿真研究，仿真研究显示，直接转矩控制系统结构简单，且对电机参数不敏感，转矩控制性能好，适用于电动汽车。     

永磁低速直线同步电动机研究

文章介绍了永磁低速直线同步电动机的基本结构、工作原理和特点 ;分析了设计电机宽度时应考虑的问题 ;给出该种电机部分参数 ,如动子漏磁导、交轴电枢反应电抗和直轴电枢反应电抗等的计算式     

基于Saber的异步电机无速度传感器调速系统研究

异步电机无速度传感器技术克服了安装速度传感器带来的诸多不便与缺点,降低了成本,具有广阔的应用前景.本文着重研究电机方程直接计算法,介绍利用电机方程推导转子速度的方法.并使用saber软件建立异步电机无速传感器调速系统仿真模型.以此为基础,对比估算值与实际值的差异,验证电机方程直接计算法的可行性.     

基于PROFIBUS现场总线控制的交流异步电机与直流电机的速度同步控制

本文中使用西门子的SIMOVERT和SIMOREG分别控制异步电机和直流电机,以S7-300为主站,SIMOVERT和SIMOREG为从站,基于PROFIBUS-DP现场总线构建一个工业控制网络。实现了直流电机与异步电机间的实时通讯,进而实现了多台异步电机对直流电机的速度跟随。     

永磁同步电机系统在电动叉车上的应用

电动叉车驱动电机及其控制系统一直是国内外各大叉车制造公司研究的热点,文中简单介绍了一种电动叉车用永磁同步电机及其控制系统的功能、特点和技术参数,并与直流电机系统做了比较。     

Development of a spherical stepper wrist motor

This paper presents the design concept of a new spherical stepper robotic wrist motor capable of three degrees of freedom (DOF) motion in a single joint. The spherical wrist motor has significant potential applications where the demands on wrist torque and workspace are low but high speed manipulation of end-effector orientation is required continuously in all directions. Typical applications are plasma and laser cutting and micro-assembly. The spherical motor is developed on the basis of the principle of variable reluctance stepper motors. This paper highlights the fundamental differences between the operation of a three DOF spherical motor and that of the conventional stepper motor. The establishment of a theoretic basis for design, prototype development and performance prediction is sought. In particular, an analysis of torque prediction is discussed along with the presentation of kinematic and dynamic relationships. A hybrid digital/analog laboratory prototype control circuitry has been developed to demonstrate proof of concept feasibility and to assist in achieving an optimum design.     

PLC控制步进电机设计研究

步进电机是一种控制精度极高的电机,在工业上有着广泛的应用。论文在简要介绍步进电机的工作原理和控制原则之后,对采用可编程控制器(PLC)对步进电机进行控制的设计方法进行了介绍。给出了控制系统的硬件、软件设计方法。实际应用表明的设计的有效性。     

微机控制直流电机及其激光图形显示系统

直流电机的工作方式比较多,但是如何有效地把它们设计成为图形显示器件却是一个比较复杂又很实用的课题;文中研究了一个利用微机控制三种直流电机工作的激光图形显示系统;使用了三种不同类型的电机:可逆电机、伺服电机和反应式电机;设计了基于计算机控制的偏振、旋转和步进三种直流电机工作方式,分析了利用微机控制直流电机来显示激光图形的软硬件工作原理,给出了图形的几何变换算法及程序流程;最后展示了部分输出结果图,取得了较满意的效果。