可控励磁磁悬浮直线同步电机磁热耦合研究

针对用于驱动数控机床的可控励磁直线磁悬浮同步电机特殊结构,对磁热耦合机理进行研究。分析电机在不同电枢电流时磁场对温升的影响,建立该电机二维温度场中热传导的微分方程、热对流的牛顿冷却公式以及温度场的边界条件;确定电机不同材料的导热系数及对流换热系数,给出对流换热系数的解析表达式。采用ANSYS有限元仿真磁热耦合分析方法,分析电机主要热源,应用ANSYS Maxwell软件计算其定子、转子损耗,以此作为电机热源导入Workbench软件对其进行热分析,得到该电机通入不同电枢电流时的温度分布云图。仿真结果表明,可控励磁磁悬浮直线同步电机内发热主要集中在绕组处,随电枢电流的增加而增大。温度场计算数据可为电机设计提供依据。     

磁悬浮直线同步电动机励磁系统变论域模糊控制的研究

可控励磁磁悬浮直线同步电动机的励磁系统带有不确定性扰动,常规模糊控制器对励磁系统难以精确控制,提出采用变论域模糊控制。在常规模糊控制器基础上增加伸缩因子,初始论域通过伸缩因子进行伸缩,在控制器输入不同时,采用不同的模糊论域,以便更精确地适应控制器不同的输入,抑制系统的不确定性干扰,实现精确控制。在MATLAB中搭建控制系统模型,仿真结果表明,变论域模糊控制器可很好地控制励磁系统。     

电励磁直线同步电机磁悬浮系统自抗扰控制

电励磁直线同步电机(EELSM)磁悬浮控制系统能够实现直接驱动和无摩擦进给,有效提高伺服系统的稳态及其动态性能,考虑EELSM系统运行中受到不确定性扰动的问题提出自抗扰控制(ADRC)策略。根据EELSM的特殊结构和工作机理,推导EELSM系统的数学模型,包括励磁回路的电压方程、磁悬浮力方程和运动方程。设计三阶非线性自抗扰控制器(NLADRC),将悬浮方向上的外界扰动作为系统的“总扰动”,对总扰动进行估计和补偿,可以有效提高系统抗扰能力以及跟踪精度。由于NLADRC存在多参数的整定、以及物理意义不明确等问题,总结出非线性函数参数整定的规律。最后,建立ADRC系统的仿真模型。仿真结果表明,通过与PI控制器对比,采用ADRC的EELSM伺服系统具有良好的动态性能,并且能有效抑制扰动。     

磁悬浮电励磁三相直线同步电机离线参数辨识

建立磁悬浮电励磁三相直线同步电机(MSEE-TPLSM)的连续时间参数型状态空间方程数学模型,利用前向一阶差分方法将连续时间数学模型离散化成离散时间参数型状态空间方程数学模型,再利用z变换写成递推最小二乘算法标准形式的数学模型。利用递推最小二乘算法在初级转子静止状态下辨识出MSEE-TPLSM的电阻及自感参数。利用计算机数值仿真软件仿真MSEE-TPLSM参数的离线辨识算法,得到MSEE-TPLSM的初级与次级电阻与电感时域辨识曲线,仿真曲线收敛速度较快且辨识精度较高。仿真结果验证了该参数离线辨识算法的有效性。     

混合励磁直线同步电机的磁场与推力

介绍了一种混合励磁直线同步电机，它的气隙磁场由磁极上的永磁体和电励磁绕组共同提供，采用有限元方法研究了气隙磁场并计算了电机的推力，实验结果很好地验证了有限元分析的结果，另外还提供了一个与同结构电励磁电机进行推力对比的实验结果。研究表明混合励磁直线同步电机的磁场可调，推力大而且变化灵活，既具有永磁直线同步电机的优点，又具有电励磁直线同步电机的优点。     

混合励磁直线同步电机磁场的有限元分析

首先介绍了两种新型永磁电励混合励磁直线同步电机的结构与特点,然后运用ANSYS8.1软件包对两种型式的直线电机进行了气隙磁场的分析,给出磁场分布和电磁推力的分析结果,最后,与实物模型的试验结果进行了对照。     

基于ESO的磁悬浮直线同步电机变增益自适应迭代学习控制

对于可控励磁磁悬浮直线同步电机(CEMLLSM),常规迭代学习控制(ILC)精度低、抖振大,且抗外部扰动能力差。为提高跟踪精度,设计了一种基于扩张状态观测器(ESO)的变增益自适应ILC算法。首先,研究CEMLLSM的工作原理及数学模型。其次,设计基于ESO的变增益自适应迭代学习控制器,为控制器中固定增益部分引入指数可变增益,增加自适应迭代项对控制律中的未知参数进行迭代学习,从而减小系统抖振与误差并加快系统收敛速度。通过引入ESO观测系统的外部干扰,对控制量进行补偿,进而提高系统的抗扰动能力。最后,用MATLAB对控制系统进行仿真分析,仿真结果表明该算法能够有效减小跟踪误差,并对扰动有良好的抑制作用。     

基于Lyapunov稳定性理论的电励磁直线同步电机自适应控制

为了提高直线伺服系统的动态性能,克服电励磁直线同步电机存在的参数时变性,设计模型参考自适应速度控制器。系统内环是基于参考模型的速度跟踪控制器,外环自适应机构在线调整速度跟踪控制器的可调参数并使参考模型输出速度与控制对象输出速度之间的广义速度误差趋近于零。采用基于Lyapunov稳定性理论的模型参考自适应速度控制器设计方法,在保证广义速度跟踪误差收敛至零的同时,还保证了模型参考自适应速度控制系统具有稳定性和收敛性。采用欧拉数值积分方法,经过计算机数值仿真计算得到参考模型与控制对象的速度输出和初级交轴电流状态变量的时域响应曲线,验证了该自适应速度控制系统具有全局收敛性。     

直线同步电动机磁悬浮系统区间二型模糊控制的研究

针对可控励磁直线同步电动机（CELSM）磁悬浮系统,提出一种区间二型模糊控制策略改善系统性能。根据CELSM磁悬浮系统的结构特点及控制原理,建立其数学模型。设计区间二型模糊控制器实现对CELSM磁悬浮系统的控制,采用磁悬浮平台气隙高度的误差及其变化率作为控制器输入,用三角形隶属度函数,建立9条模糊控制规则进行模糊推理,最后用Nie-Tan（NT）降阶算法得到系统输出。根据控制系统结构,在MATLAB软件中搭建仿真模型,经仿真验证,采用区间二型模糊控制的CELSM磁悬浮系统具有起动性能好、抗干扰能力强的优点。     

基于参数局部最优化理论的电励磁直线同步电机自适应速度控制

建立适合速度控制器设计的电励磁直线同步电机连续时间数学模型,通过合理的假设建立初级电枢交轴电压与初级机械速度之间的单输入单输出传递函数。采用局部参数最优化梯度法设计了自适应速度控制器,仅含有一个积分器、一个乘法器以及2个比例单元。自适应速度控制器无传统控制器的电流内环加快了响应速度,简化了系统结构。利用MATLAB数值计算软件仿真所设计的控制器,分析自适应增益调节系数与广义误差反馈系数等因素对自适应速度控制系统稳定性与收敛性的影响,仿真结果验证了该自适应速度控制策略的有效性。     

同步发电机最优励磁控制器的设计与实现

设计了一种以TMS320LF2407A为核心的最优励磁控制器。它以线性最优控制理论为基础,利用该DSP芯片强大的数据处理、丰富的片内外设资源和实时控制能力,实现了快速交流采样、PID控制算法、数字移相触发等功能。现场运行结果表明,该励磁控制器具有较高的控制精度和较好的稳定性。     

同步电动机励磁模糊PID控制仿真研究

对同步电动机节能原理进行分析,提出一种励磁系统调节的模糊PID控制算法,通过调节励磁电压可改善系统功率因数。在Matlab-Simulink中建立控制系统阶跃仿真模型,仿真结果表明,与常规PID控制方法相比,模糊PID控制有良好的快速跟踪性能和抗干扰性能。     

基于变论域模糊PID控制的同步发电机励磁研究

将变论域自适应模糊PID控制器应用于同步发电机的励磁调节与控制中.论述了控制器的结构设计、伸缩因子的选择方法,给出了具体的控制算法.通过采集机端电压以及电压的偏差作为控制器输入,然后通过模糊处理,对比例、积分、微分系数进行实时调整,由于传统的模糊PID励磁控制器对这3个参数调节精度不高,借鉴变论域思想,通过选择合适的伸...     

一种新型同步电动机励磁装置

叙述了一种新型同步电动机励磁装置的几种控制功能和特点。介绍了失步保护原理、实现方法和如何实现投励。该装置的整流回路采用三相全控桥电路,缩短了投励、灭磁响应时间,投励转差设定方便,投励时间准确。     

基于PIC单片机的同步电动机晶闸管智能励磁控制系统的设计

介绍了利用PIC1 6F877单片机控制的同步电动机晶闸管智能励磁控制系统 ,给出了系统的主要功能、硬件结构及软件流程     

永磁直线同步电动机模型参考自适应神经元速度控制的仿真

针对永磁直线同步电动机的矢量控制系统,提出了一种模型参考自适应的增益模糊自整定神经元速度控制器。仿真结果表明当突加负载扰动或参数突变时,模型参考自适应的增益模糊自整定神经元速度控制具有响应快、鲁棒性强、较好的动、静态特性等优点。     

单片机在监控同步电动机运行功率因数中的应用

介绍如何利用单片机自动控制同步电动机运行时的功率因数。     

基于DSP的同步发电机励磁控制器

设计了一套以TI公司TMS320F2812芯片为控制核心的同步发电机励磁控制器。控制器采用参数自整定模糊PID的控制策略，通过MOSFET功率器件进行励磁电流的PWM调节。试验结果表明，与传统PID控制比较起来，该调节器具有较好的动、静态性能，调节速度快，调节曲线相当平滑，其主要性能指标均达到或优于国家标准。     

基于DSP的同步发电机励磁控制器

设计了一套以TI公司TMS320F2812芯片为控制核心的同步发电机励磁控制器。控制器采用参数自整定模糊PID的控制策略,通过MOSFET功率器件进行励磁电流的PWM调节。试验结果表明,与传统PID控制比较起来,该调节器具有较好的动、静态性能,调节速度快,调节曲线相当平滑,其主要性能指标均达到或优于国家标准。     

永磁同步电动机的神经网络模糊控制器设计

提出了基于神经网络的自学习模糊控制器的设计方法。在永磁同步电动机(PMSM)矢量控制系统中,使用该控制器作为速度调节器对永磁同步电动机进行精确的速度控制。仿真结果表明,该神经网络模糊控制方法是可行的,具有良好的动态及静态特性。