横向磁场直线开关磁阻电机的数学建模

为了建立横向磁场直线开关磁阻电机(transverse flux linear switched reluctance motors,TFLSRM)的解析数学模型,首先分析TFLSRM的结构和磁路特点,建立TFLSRM的磁路等效模型,采用直线磁路和变椭圆系数的椭圆形磁路分割法推导等效磁路的气隙磁导解析式,确定以磁导表示的绕组电感和磁链,建立了推力和法向力的数学模型.有限元分析结果验证了所建数学模型的正确性,利用该模型分析了改变次级极宽和气隙长度对电机推力和法向力的影响,半实物仿真实验结果验证了所建模型的有效性.     

直线开关磁阻电机的结构设计与控制

描述直线开关磁阻电机(LSRM)的结构设计和控制系统设计.文中提供了设计的理论推导,并提供相关的设计数据和设计结果,进行了系统分析,采用根轨迹补偿设计法提高系统的快速响应性.结果表明:这种技术在中低速的精密位置控制和直线往复运动中具有良好的控制性能.     

基于DSP的直线开关磁阻电机设计

介绍了一种基于动子线圈绕线式的直线开关磁阻电机。该电机具有结构简单、稳固的特点。给出了电机的机械结构优化设计方案,有限元分析结果表明该电机具有良好的电气特性。介绍了基于数字信号处理器（DSP）的位置控制方案,试验结果表明在DSP平台下电机具有良好的控制效果。     

基于DSP的直线开关磁阻电机设计

介绍了一种基于动子线圈绕线式的直线开关磁阻电机.该电机具有结构简单、稳固的特点.给出了电机的机械结构优化没计方案,有限元分析结粜表明该电机具有良好的电气特性.介绍了基于数字信号处理器(DSP)的位置控制方案,试验结果表明在DSP平台下电机具有良好的控制效果.     

模糊控制在开关磁阻直线电机上的应用

针对开关磁阻直线电机（LSRM）磁路存在着严重的饱和非线性,在模型简化基础上,采用了模糊控制方法,进行了LSRM的位置控制。仿真结果表明它较传统PID控制有更好的响应过程和抗干扰性能。     

横向磁场直线开关磁阻电机及其控制系统

研究了基于横向磁场直线开关磁阻电机(transverse flux linear switched reluctance motor，TFLSRM)、全数字控制器与新型位置传感器的直线电机驱动系统，建立了TFLSRM数学模型。新型位置传感器利用了TFLSRM次极边极形，无需在次极安装任何元件，改善了系统可靠性。为改善系统性能，在电流环进行了从牵引力到平均电流的非线性转换，在速度环采用离散时间趋近率控制。基于DSP设计了控制器，测试了新型位置传感器与所提驱动系统的动、静态性能。实验结果验证了新型位置传感器与TFLSRM驱动系统的优良性能。     

速度控制开关磁阻直线电机及其应用

介绍了速度控制开关磁阻直线电机的结构原理、控制方案及在直刀裁剪机上的应用效果。     

开关磁阻直线电机调速系统在不同控制器下的仿真

本文首先分析了开关磁阻直线电机（Switched Reluctance Linear Motor,简称SRLM）的结构原理和数学模型,然后利用FEMM软件中二维有限元方法计算出SRLM的磁链数据,接着根据所得的磁链数据和数学模型在MATLAB/simulink平台上建立SRLM的非线性模型。最后对SRLM调速系统在PI...     

基于Magnet的直线开关磁阻电机仿真研究

基于Magnet的仿真环境,建立了直线开关磁阻电机系统的仿真模型。在此基础上对直线开关磁阻电机的基本特性进行了仿真研究,获得了对齐位置和不对齐位置的磁场分布、静态电磁参数和动态性能仿真结果,并研究了不同开通位置和关断位置对电机动态性能的影响,仿真结果可以指导直线开关磁阻电机系统的设计和开通、关断位置优化。     

直线开关磁阻电机发电控制系统设计

分析了直线开关磁阻电机的结构和工作原理,针对传统的光电传感器所存在的问题提出了一种应用于直线开关磁阻电机发电控制系统的直接位置检测传感技术,设计了功率变换器主电路和基于单片机的控制系统.结合三相6/4结构的直线开关磁阻电机,采用旋转直流电机作为原动机拖动直线开关磁阻电机次级作直线往复运动进行发电试验,模拟海洋潮汐发电,实现了电机的发电运行控制.试验结果验证了设计目标.     

High-force density linear switched reluctance machine

Unlike its rotary counterpart, the linear switched reluctance machine (LSRM) lends itself to double-sided excitation and multiple translator (or “rotor”) configurations that can yield high-force density designs suitable for controlled linear motion in hostile environments. This paper presents the particular design of a 6:4, double-sided, double-translator LSRM that develops 5.1 lb/in² of air gap force shear. The work develops a permeance tube based method to allow simple algebraic magnetic circuit analysis and associated prediction of flux linkages regardless of the level of magnetic saturation of the ferromagnetic structure. Theoretical static thrust predictions are made based on the calculation of change in stored magnetic coenergy per unit distance of translator movement. Laboratory testing of a proof-of-principle LSRM, built up to verify the theoretical predictions, shows that the calculated and measured average thrust values agree within reasonable error over the range of excitation     

Design of a linear switched reluctance machine

A standard design procedure for a single-sided and longitudinal flux-based linear switched reluctance machine is developed in this paper. The proposed design procedure utilizes the rotating switched reluctance machine design by converting the specifications of the linear machine into the equivalent rotary machine. The machine design is carried out in the rotary domain, which is then transformed back into the linear domain. Such a procedure brings to bear the knowledge base and familiarity of the rotary machine designers to design a linear machine effectively. This paper contains the illustration of the proposed design procedure for a 4.8-m-long prototype. An analysis procedure is developed with a magnetic model and results from it are verified with finite-element analysis prior to construction of the prototype. Extensive experimental correlation in the form of inductance versus position versus current and propulsion force versus position versus current to validate the analysis and design procedure is given in the paper.     

开关磁阻电机的最小二乘支持向量机建模与仿真

针对开关磁阻电机电磁特性的非线性造成其精确数学模型难以建立的问题,根据样机实测自感特性和矩角特性,采用最小二乘支持向量机(LS-SVM)的方法对开关磁阻电机非线性建模.与几种常用的神经网络建模方法相比,采用LS-SVM方法所建模型学习速度快,模型精确度高.以一台8/6极开关磁阻电机为例,把基于LS-SVM的自感模型和矩角模型应用于开关磁阻电动机调速系统的建模并进行仿真.实验结果表明,相同工作条件下的仿真电流波形与实验电流波形基本一致,误差小于5%,说明该建模方法的正确性,为开关磁阻电动机调速系统的智能控制提供理论和实践参考.     

基于GA-ANFIS的开关磁阻电机建模

针对在使用自适应神经网络模糊推理系统对开关磁阻电机进行建模的过程中收敛速度慢的问题,采用将遗传算法和自适应神经网络模糊推理系统相结合的开关磁阻电机建模方法.网络结构仍然采用具有很强鲁棒性和自适应性的Takagi-Sugeno模型,而在网络参数训练时将遗传算法与自适应神经网络模糊推理系统的传统混合学习算法相结合,以提高训...     

基于模糊控制的开关磁阻风力发电系统最大功率点跟踪控制

研究了基于风速跟踪的开关磁阻风力发电系统最大功率点跟踪二维模糊控制算法,确定了模糊变量的隶属度分布和相应的模糊控制规则,采用MATLAB/Simulink中的PowerSystems建立了开关磁阻风力发电系统最大功率点跟踪模糊控制系统的仿真模型,对风速阶跃变化、负载变化等工况下的开关磁阻风力机组运行情况进行了仿真.仿真结果表明所设计的开关磁阻风力发电机模糊控制器具有良好的鲁棒性,能使开关磁阻风力发电系统以优良的动静态性能实现最大功率点跟踪.     

基于Buck变换器的开关磁阻电机风力发电系统控制

介绍了开关磁阻电机风力发电控制系统的原理,提出了适合于SRG风力发电应用的Buck型功率变换器拓扑结构,分析了其工作原理。将中低速区域的电流PWM控制、电流滞环控制与高速区域的角度位置控制相结合,提出了SRG的电流控制策略,并利用两电平逆变器实现SRG并网。仿真和实验验证了所提控制方法的可行性和有效性。     

一种直线开关磁阻电机发电研究

针对因在低速运行的实际环境下传统直线发电系统结构复杂而难以得到广泛应用的问题,试制一种相间解耦的直线直驱式开关磁阻发电机,以这种开关磁阻发电机为被控对象,构建直线发电系统。依据直线开关磁阻发电机的结构特点及运行原理,建立直线开关磁阻发电机的数学模型。采用有限元方法分析发电机的磁场分布特性,对发电机励磁位置进行仿真优化,得出发电机在1 m/s额定速度下的最佳开通和关断位置。应用位置控制和脉宽调制电流斩波控制两种控制方法进行仿真和实验,获取发电机的相电流输出波形。仿真结果和实验结果表明,这类直线开关磁阻发电机均具有低速发电能力,直线直驱式开关磁阻发电系统能够达到低速直线发电的目的。     

飞机开关磁阻发电系统故障推理模型研究

开关磁阻发电系统是飞机供电系统的核心部分,为了研究飞机供电系统健康管理技术,减少故障推理模型的检测参数,满足飞机可靠性方面的要求,利用MATLAB软件对开关磁阻发电机典型电气故障进行了仿真分析,并引入记忆模块解决以往仿真过程中产生的代数环问题.然后将发电机输出电压信号利用EMD算法进行分解,将其分解后的各层频率信号的标准差作为特征量训练神经网络,得出开关磁阻发电系统的故障推理模型,本模型只需测量输出电压一个参数,减少了检测参数的数量,为开关磁阻发电系统故障预测模型及飞机整个供电系统键康管理系统的开发奠定了基础.     

Evolutionary computation based multi-objective pole shape optimization of switched reluctance machine

This paper presents the application of elitist Non-dominated Sorting Genetic Algorithm version II (NSGA-II) to determine optimum pole shape design for performance enhancement of Switched Reluctance Machine (SRM). In SRM, torque output and torque ripple are sensitive to stator and rotor pole arcs and their selection is a vital part of SRM design process. The problem of determining optimal pole arc is formulated as a multi-objective optimization problem with the objective of maximizing average torque, minimizing torque ripple and copper loss. In order to account for the geometry as well as for the nonlinearity of material utilized, the Finite Element Method (FEM) is used to determine the performance of the machine. The proposed optimization technique is applied to determine optimal pole shape of an 8/6, four-phase, 5 HP, 1500 rpm SRM. The results show the effectiveness of the proposed approach and confirm the application of NSGA-II as a promising tool for solving SRM design problems. The results obtained by NSGA-II are compared and validated with classical multi-objective approach based on weighted sum method using Differential Evolution (DE) algorithm.     

基于FOA-RBF的管状开关磁阻直线电机直接瞬时出力控制

以车辆主动悬架系统为应用背景,针对径向磁通的管状开关磁阻直线电机提出了一种基于果蝇算法优化径向基神经网络模型(FOA-RBF)的直接瞬时出力控制方法。利用台架测量得到的电机出力样本对FOA-RBF进行离线训练,完成电流、动子位置到出力的非线性映射,构造出基于FOA-RBF的出力观测器对电机出力进行实时在线估算,并与出力分配函数相结合,实现相邻两相出力目标值的动态调整,有效地抑制了出力波动并降低了各相电流峰值。该控制方法利用了FOA-RBF神经网络泛化和逼近能力强的优点,出力计算速度快、精度高,满足实时控制要求。基于台架实际测量的电机出力和电磁特性,结合运动方程在MATLAB/Simulink环境中构建了系统仿真模型,并对提出的控制策略进行了仿真验证。最后搭建实验平台对电机动态性能进行了测试,进一步验证了FOA-RBF出力估算和控制算法的有效性。