陀螺稳定平台速度环的离散自抗扰控制

针对陀螺稳定平台在高精度定位下的控制精度受到速度环电机在低速运动时非线性摩擦力影响的问题,文章设计了一种改进策略的自抗扰控制器,将原系统中的非线性摩擦力与电机不同转向时的模型误差统一视为系统扰动,采用扩张状态观测器对这个扰动进行估计,前馈到控制量中进行校正。理论分析了一阶离散系统上扩张状态观测器的推导过程和稳定性条件,并采用遗传算法工具箱对针对平台所设计的扩张状态观测器的参数进行辨识。在仿真实验中,我们首先分析了所设计的扩张状态观测器的开环性能,然后将所设计的自抗扰控制器与实际系统采用的PI控制器的控制精度进行了对比分析。文章为进一步提高陀螺稳定平台的控制性能,提供了一种新的高精度的控制策略。     

一种匹配滤波方法在导引头捷联稳定平台中的应用研究

提出导引头捷联稳定平台总体概念并进行相应数学分析,建立了导引头捷联稳定平台基本数学模型,分析了QRS／FOG(石英晶体速率陀螺和光纤陀螺)两种捷联陀螺速率稳定回路,对导引头捷联稳定平台控制系统进行稳定性分析研究,提出采取匹配滤波方法提高捷联稳定平台解耦精度并对匹配滤波器参数进行优化设计及仿真,为导引头捷联稳定平台的结构设计提供理论支持。     

雷达伺服系统建模与仿真

针对某型雷达伺服系统所采用的直流力矩电机模型,利用 MATLAB 进行了电流环、 基于液浮速率积分陀螺的速度环以及位置环仿真设计。最后利用跟踪模拟航路验证了仿真设计的有效性。     

扫描镜电机的电磁设计

为了设计以加速度最大化为目标的优化电机，分析扫描镜电机的结构特点，利用FEMM软件对扫描镜电机进行了电磁场计算与参数优化设计，根据磁场计算结果对扫描镜电机电磁参数与结构参数之间的相互关系进行分析，提出扫描镜电机设计的一般规律，通过实测数据验证了电机模型和电磁参数优化的正确性，并说明了电磁场计算模型的正确性。     

机线张力数控系统卷绕驱动设计

简述了力矩电机的原理,分析机线张力数控系统卷绕驱动机构的工艺要求,针对普通伺服电机驱动收线轮装置存在的缺陷,提出了用力矩电机控制收线轮的方案。在卷绕驱动机构设计参数确定过程中,阐述了切割线张力形成的原理,并且依据控制电机的选择原则,给出了力矩电机选择计算方法,最终完成了力矩电机控制方式的设计,实现了多线切割恒张力、恒限速度的要求。采用力矩电机驱动收线轮能够使卷绕机构满足系统要求,简化卷绕装置的结构,并能使切割过程运行平稳。     

一种控制力矩陀螺用双频驱动的超声电机

控制力矩陀螺的框架电机要求控制精度高,机械响应快,转速低,质量小,能适应高真空、高温差的工作环境。为满足上述需求,该文为控制力矩陀螺设计了一种异型模态超声电机,用以驱动力矩陀螺框架。并基于有限单元法计算及优化了样机外形尺寸,完成电机速度特性和负载特性的测试及优化。结果表明,该超声电机由超声电机定子、力矩陀螺转轴、基座组成。定子通过铰链固定于基座,弹簧机构对其施加预压力。超声电机质量25 g,最大输出扭矩0.04 N·m,满足控制力矩陀螺的使用要求。     

基于多场耦合的电机暂态温度场研究

针对复杂工况下电机不稳定发热引起的温度场暂态计算问题,根据不稳定发热的规律建立电磁场与温度场的二维耦合模型。文中依据小型式异步电机的结构特点,进行电磁场-热场二维模型的结构参数、边界条件参数、材料的电、热物理参数的计算、等效及配置;依据复杂工况下发热变化的规律,进行耦合频率、热源耦合方式的设计及相关参数计算配置,实现不稳定负载下电机的暂态温度场计算并考察电机各部分的实际最高温度分布状况。基于实验平台的方案设计和搭建,进行温升实验。通过对比分析电机暂态温度场的仿真和实验数据,验证了二维模型参数等效的合理性和多场耦合法能够准确地计算复杂工况下电机全暂态温度场。     

螺旋箝位双向大推力压电直线作动器研究

设计了一种基于螺旋箝位原理的尺蠖式压电直线作动器,它可实现大推力、大行程双向作动。阐述了螺旋箝位运动原理,进行作动器的结构设计。通过ANSYS有限元仿真分析了箝位力对端面的影响,并对力矩电机主轴进行强度校核,分析了计算力矩电机转速与压电叠堆驱动频率的匹配关系。最后,搭建实验测试系统。结果表明,该作动器在叠堆驱动电压为150 V、频率100 Hz、电机转速150 r/min时,获得最大推力为190 N,行程可达60 mm。     

用于空压机的高速电机的设计和分析

本文对一款130 kW,转速为31500 rpm用于空气压缩机的高速永磁电机进行了设计和分析。针对高速电机的设计指标,选择电机材料并采用磁路法计算出电机的各尺寸参数。利用有限元软件对所设计电机进行电磁场分析,同时分析电机的定转子损耗。然后通过分析电机护套材料和永磁体充磁方式,来达到减小电机内部损耗,降低温度,提高电机性能的目的。     

惯性稳定平台的稳定条件与陀螺安装位置

稳定平台具有广泛的用途和重要的作用,稳定条件与陀螺是惯性稳定平台稳定控制的关键.通过建立惯性坐标系对载体运动分析,提出了惯性稳定平台稳定控制的条件,针对双轴稳定平台系统研究了陀螺的4种安装位置与相应的补偿角速度,通过对惯性稳定特性分析,给出了陀螺最优安装位置.对陀螺漂移与平台稳定精度进行了阐述,对稳定平台系统设计提出了几点的建议.     

基于三相感应电机的小型化超低频发射天线研究

针对低频电磁传输中天线尺寸过大的问题，设计了一种基于三相感应电机的小型化超低频发射天线.电机工作时产生了时变低频电磁场，可作为超低频发射天线.为有效分析其电磁场分布，文章建立旋转磁偶极子数学模型以等效电机内部旋转时产生的磁场.首先，对电机内部磁场和旋转磁偶极子的关系进行阐述，利用麦克斯韦方程组，得到旋转磁偶极子的电磁场分布.其次，通过电磁仿真软件验证旋转磁偶极子的近场分布特性和远场辐射特性.最后，通过实验对电机近场的磁场分布进行验证.仿真和实测结果表明，三相感应电机具有超低频天线的辐射特性.     

用矩量法求电磁场并矢格林函数的普遍形式

本文用矩量法导出了在规则边界下电磁场边值问题的一般公式,并由此导出并矢格林函数的普遍形式,应用这一方法,使规则边界下的电磁场边值问题的求解得到普遍解决。这一方法还可以用于其他更复杂的边界问题,例如用于耦合系统,来求解各种耦合系统的本征问题和传输问题。     

Derivation of the general form of dyadic green’s function for electromagnetic field by moment method

The general solution of the boundary value problem of the electromagnetic field in a regular boundary condition is got by moment method, and then the general form of the dyadic Green’s function is derived in this paper. By the moment method not only the regular boundary condition problem of electromagnetic field can be solved, but also some electromagnetic fields in complex systems may be solved.     

8／6极开关磁阻电机两相励磁电磁转矩分析

为了准确掌握SR电机两相励磁状态下的电磁转矩情况,针对四相8／6极SR电机,采用准线性模型,从单相励磁运行时电磁转矩入手,将单相励磁转矩计算结果扩展至两相励磁运行状态。根据四相8／6极SR电机结构特点,在一个极矩下电磁转矩的变化过程中增加了两个过渡阶段,从而推导出两相励磁运行时电磁转矩的计算公式,绘制了单相与两相励磁转矩波形图,分析了两相励磁运行特点。最终从电磁转矩计算公式和转矩波形图上验证了两相励磁是SR电机提高转矩平稳性重要方法这一结论。     

煤矿井下水泵电机辐射电磁骚扰测试研究

煤矿井下由于高压、大功率机电设备众多,启停频繁,导致井下电磁干扰严重。本文针对井下电机类 设备的辐射电磁骚扰,分析了旋转电机的电磁兼容辐射发射限值,以及井下实验测试要求和方法,并对井下水泵电 机的辐射电磁骚扰进行了现场测试。测试结果表明:水泵电机在正常稳定运行时的辐射电场较弱,在整个测量频段 内没有明显的噪声突起;在电动机启停阶段,辐射电磁骚扰较强,辐射频谱达到2 GHz,主要辐射频谱在500 MHz 以 内,尤其在频段1 ~10 MHz 之内辐射电场强度达到最大。因此,煤矿井下工频电源驱动的电动机类设备的辐射电磁 骚扰主要是启停阶段产生的瞬态辐射干扰,稳定运行时辐射电磁骚扰对井下电磁环境的影响较小。     

基于Ansoft汽车永磁电机磁场有限元分析

针对Ansoft Maxwell软件的电磁仿真方法是否有效,分别采用Ansoft Maxwell和Simplorer软件对磁场和电路进行仿真的方法。分析了永磁同步电机的结构,建立永磁同步电机的电-磁场理论模型和电磁损耗模型,用电磁仿真软件进行仿真。通过电机性能实验台测试永磁同步电机的关键输出特性,并与仿真结果进行对比分析。结果表明,参数误差均＜5%,验证了电磁仿真的有效性。     

基于ANSYS的潜油电机电磁场计算

异步电机的电磁场计算是属于比较复杂的研究对象之一,而潜油电机因其特殊的结构和用途又是异步电机中的比较特殊的情况。针对某典型潜油电机的电磁场,应用ANSYS有限元软件建立有限元模型,通过数值计算得到了該潜油电机的电磁场的磁场分布、磁力线分布、磁密分布,同时计算出了定子轭部磁密和齿部磁密。经数据分析表明,该潜油电机定子采用闭口18槽,转子采用16槽的配合是比较合理的。     

用Coifman区间尺度函数求解电磁场积分方程

该文采用Coifman区间尺度函数作为矩量法中的展开函数和权函数,求解电磁场积分方程,利用Coifman尺度函数的消失矩特性,减少计算矩阵元素的双重积分次数,同时对两个具有不同积分核的方程,提出了不同的消失矩近似方法。     

Pénétration d’impulsions électromagnétiques à l’intérieur des bâtiments en béton armé

This paper represents the repartition of an electromagnetic field inside a building modelised by parallel wires. This problem of diffraction is worked out with equations solved directly in the time domain. These equations are resolved by applying the moment method associated with the utilization of Lagrange interpolation polynoms. Applications to metallic structures responses to electromagnetic pulses illumination are presented.     

基于解析模型的永磁同步电机优化设计

永磁同步电机的电磁转矩和涡流损耗是两个重要指标,在体积等限制条件下,有效提高电磁转矩并降低转子涡流损耗是电机设计的关键。针对这个问题,文中采用解析法,分别计算电磁转矩和涡流损耗,并采用粒子群优化算法,对电机尺寸参数进行优化设计。解析模型包括电枢反应磁场和空载磁场模型。在计算涡流损耗时考虑涡流反应、永磁体周向分段等,优化算法的目标函数并使用权值将多目标转换成单目标。通过解析解与时步有限元数值解的对比可看出,解析解的误差在2%左右。参数影响分析的响应面显示,在定子绕组节距为25°时,电磁转矩和涡流损耗相关性一致。优化迭代结果显示,优化设计降低了76%的平均涡流损耗、22%的平均电磁转矩和68%的电磁转矩波动。