面向动态性能的永磁直线同步电机设计

针对直线电机在数控机床应用时提出的越来越高的动态性能要求,将快速响应作为永磁直线同步电机设计的目标。综合永磁直线同步电机的定位力、电感、推力特性的规律,建立动态性能的分析模型,得出了影响速度响应的3个关键参数：永磁体厚度、气隙长度和线圈匝数,并逐个分析了这3个参数影响速度响应的规律。提出将速度响应和推力波动综合优化,建立综合优化目标函数,按照权重系数的不同分析方案的特点,得到速度响应快、推力波动小的设计方案。通过实验和仿真证明了理论的正确性。     

基于灵敏度分析的机床床身多目标优化研究

为了找到对某卧式加工中心床身结构性能影响较大的尺寸参数,对床身结构尺寸进行灵敏度分析,确定了对床身质量及一阶固有频率灵敏度较大的尺寸参数。以灵敏度较大的尺寸参数作为设计变量,考虑床身的质量及一阶固有频率,利用响应面法对床身进行多目标优化求解,得到了一组最优的尺寸参数。对优化后的床身结构进行有限元分析,结果表明,优化后的床身质量减轻了171kg,并且其静、动力学性能得到了明显改善。对优化前后的整机进行谐响应分析,发现参考点的最大振幅得到了大幅下降,极大地改善了机床的动态性能。     

基于非线性电感分析的永磁直线同步电机电磁推力特性研究

传统的永磁直线同步电机的电磁推力特性分析,一般采用恒定电感的分析模型,忽略了饱和效应和纵向端部效应。为了分析带负载情况下永磁直线同步电机的电磁推力特点,首先提出了一种考虑端部效应和饱和效应的非线性磁路模型。此模型不仅能计算稳态电感,还能计算电感的瞬态值。通过分析电感随电流、位置的变化规律以及三相电感不相等的现象,获得了基本的电感矩阵。经过dq变换和推力计算,得到了考虑饱和效应、位置变化和纵向端部效应的电磁推力公式。进一步发现直线电机的推力波动主要来自于饱和效应,并且波动的幅值与电流的2次方成正比。这意味着直线电机的推力特性随着负载的增加而恶化。最后采用齿形设计的方法,有效减小推力波动;采用电流环补偿的方法,使速度波动减小了70%。     

永磁直线同步电动机推力波动抑制策略

永磁直线同步电动机自身存在的推力波动是阻碍其获得平稳的速度响应的一个重要因素,如何抑制推力波动的影响是系统控制器设计中必须考虑的一个问题.本文在分析了直线电动机推力波动特点的基础上,对其进行了测量.然后通过对推力波动测量结果进行频谱分析,找出其所包含的主要谐波,建立了推力波动的数学模型.最后基于所建立的模型,对推力波动进行了前馈补偿.当速度环采用滑模控制时,用实验验证了该方法的可行性.实验结果表明对推力波动进行建模和前馈补偿可以显著地改善速度环的响应性能.当系统以0.1m/s运行时,稳态速度波动范围下降到1.83%.     

从DFM到聚能体--先进制造框架的触发器

通过分析DFM系统的信息双向流程，提炼出可以指导企业活动过程规划的聚能体概念。根据策略、任务、活动到组织的流程构建由策略层、任务层、活动层到功能层的递阶式4层企业运营框架，通过对流程活动的展开和控制方法分析，探讨了该框架的特征和应用前景。