基于遗传算法的永磁同步直线电机PID控制研究

由于永磁同步直线电机系统运行过程中参数摄动和负载扰动等问题的存在,传统 PID控制器无法满足高精度伺服控制系统的要求。设计出一种基于遗传算法(GA)优化的 PID 控制器,并通过 Simulink 对永磁同步直线电机控制系统进行建模和仿真实验。仿真和实验表明,采用 GA优化的PID控制器与传统的 PID控制器在指定速度和负载扰动条件下相比,具有更好的动态稳定性和跟踪性能,能有效抑制参数摄动的影响并对负载扰动具有较强的鲁棒性,实验结果也证明了方案的有效性和可行性。     

超声机床无接触供电装置结构参数对感应耦合系数影响研究

针对超声加工机床用无接触电能传输系统,提出一种具有新型铁心拓扑结构的旋转变压器,借助有限元法分析了变压器铁心的主要结构参数及初、次级绕组布置方式对旋转变压器耦合性能的影响.并通过互感电路模型对其所需的补偿电路参数进行计算.仿真结果表明,采用该新型铁心拓扑结构可较为明显地提高旋转变压器的耦合系数,而其功率因数和输出特性可通过合理的补偿措施进一步提高,从而改善整个无接触供电系统的性能.     

基于复合磁性槽楔的整数槽和分数槽PMLSM性能对比及优化

为了降低电机齿槽力和推力波动,提高电机性能,提出一种由2种不同磁性材料复合而成的新型复合磁性槽楔(composite magnetic slot wedge,CMSW),并根据复合形式不同分为上下复合和左右复合。建立整数槽(12S4P)和分数槽(3S4P)绕组结构的永磁直线同步电机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)有限元模型,对比整数槽和分数槽绕组PMLSM在单一磁性槽楔和不同复合形式下复合槽楔的齿槽力、永磁损耗、电机推力及波动等电磁特性。结果表明,CMSW对电机推力波动抑制效果优于单一磁性槽楔,并得到不同绕组形式下的CMSW最佳复合形式和配合尺寸。有限元分析结果显示,复合磁性槽楔可以显著降低推力波动,减小涡流损耗,改善电机输出性能。     

磁阻式悬浮平台侧向气隙控研究

针对悬浮平台存在的侧向力干扰导致平台不能稳定悬浮的问题,设计了一种可以实现参数快速整定的模糊自适应PID侧向气隙控制系统。文中介绍了平台的悬浮结构和悬浮机理,采用有限元法分析了侧向位移对平台的影响,建立了控制系统静态、动态数学模型,并设计了模糊自适应PID控制器。通过MATLAB/Simulink软件对悬浮平台的侧向气隙控制系统进行建模仿真。结果表明,模糊自适应PID控制器响应速度快,且具有较强的鲁棒性。     

新型钢次级弧形直线感应电动机法向力研究

提出一种新型钢次级弧形直线感应电动机,采用多层行波电磁场理论建立该电机的区域模型,推导出法向力计算公式,建立该钢次级弧形直线感应电动机三维瞬态有限元仿真模型,仿真结果与解析计算结果相吻合。并与同参数的扁平形钢次级直线感应电动机作比较,结果表明这种钢次级弧形直线感应电动机在不改变推力的前提下能够减少法向吸力,提高推力与吸力比值,为该类电机的性能计算、优化设计奠定理论基础。     

油田封层用永磁直线电机设计与优化

针对井下智能开关器用旋转电机加减速器结构复杂、动作时间长等问题,提出了油田封层用永磁直线电机.根据封层用直线电机特性要求,对直线电机结构和参数进行设计.采用磁路分析法推导出电枢绕组前移式直线电机在工作行程范围内的出力表达式,并分析其出力特性.利用有限元方法分析电枢绕组前移董对电机平均出力特性的变化规律,从而确定前移量的...     

动力电池等效电路模型研究

可靠的动力电池等效电路模型是建立各种状态估计方法的基础.建立了锂电池Thevenin模型、双极化(DP)模型并对其进行参数辨识.结合实验数据在MATLAB/SIMULINK中对模型进行仿真验证.最后,基于估计精度和运算速度建立模型评价方法,得出Thevenin模型相比于DP模型能够在精度和速度方面取得更好的平衡,当精度...     

磁极偏移法抑制表面-内置式永磁转子同步电机齿槽转矩分析

针对所提出的表面-内置式永磁转子同步电机(SIHPMSM)结构特点,建立不同充磁方式下SIHPMSM的齿槽转矩解析模型。分析SIHPMSM磁极偏移状态下整体和单个磁极的齿槽转矩解析公式,得到磁极整体偏移和磁极分组偏移的齿槽转矩优化方法。采用有限元法计算SIHPMSM在不同充磁方式下磁极偏移时的齿槽转矩,与实验样机测试结果进行对比,得出最优的齿槽转矩优化方案。对比分析优化前后电机反电势、电磁转矩、转矩波动、效率等性能参数,验证了所采用优化方法的正确性与合理性。     

永磁直线同步电动机非正弦磁场数学模型研究

电机传动系统大都采用变频器供电,输出的是非正弦电压和电流,因此产生非正弦磁场,永磁直线同步电动机也如此。初步建立了永磁直线同步电动机时空三维非正弦电磁场的数学模型。模型在空间上采用体电流密度等效初、次级激励场源,充分解决了直线电动机的结构开断、边端效应等问题;在时间上考虑了非正弦供电的情况,最后用傅里叶变换对该模型进行解析计算,其计算结果和实验结果吻合。     

电磁钳盘式制动器驱动机构的磁路仿真研究

针对传统曳引式电梯制动器安装在顶层且尺寸和重量大的缺点,结合车用电磁盘式制动器的工作机理,提出一种适用于直驱电梯的新型电磁制动器结构,得出该结构的等效磁路图.利用基尔霍夫定律和能量虚位移法,推导出此结构的数学解析式,讨论了在不同电流和位移情况下水平方向的电磁力数学表达式.通过有限元分析软件建立三维模型,对电流、位移关系的仿真值和计算值进行对比,多角度验证了电磁力数学公式的正确性,同时证明了该结构的可行性.