永磁直线同步电动机的IGA优化设计

永磁直线同步电动机在远距离、大推力应用场合中需要的中枢绕组和永磁体多,系统造价较高。针对该问题,文章以经济指标为目标,采用自适应参数调整和适应值定标相结合的改进遗传算法,通过选取优化变量、确定约束条件及目标函数,实现了永磁直线同步电动机的优化设计。对优化前后的电动机各性能指标进行分析比较后得出,该优化方法能够改善电动机的综合性能指标,提高电动机的推力,减小电动机的体积,从而降低了电动机的制造成本。     

永磁同步电机的自适应反演滑模变结构控制

针对永磁同步电机提出一种基于反演的PMSM自适应滑模控制方案.设计基于反演的滑模变结构位置控制器,通过RBF神经网络实现系统参数变化和外部负载扰动等引起的不确定上界值的在线辨识,减小滑模控制器的控制量,并引入饱和函数来减弱系统的"抖动"现象.理论分析和仿真结果对比表明,基于RBF神经网络的自适应反演滑模控制对参数变化和外部负载扰动具有很好的鲁棒性,永磁同步电动机获得了很好的跟踪效果.     

LVQ神经网络在磁瓦表面缺陷分类中的运用

在基于磁瓦表面缺陷图像直方图、纹理、投影和形状的特征提取的基础上,提出了一种用LVQ神经网络进行缺陷分类的方法,对现场采集到的6种主要缺陷类型进行了试验。试验结果表明,基于LVQ神经网络的分类器训练与分类的时间短,多缺陷种类分类时准确率高。     

永磁同步电机多步模型预测电流控制球形编码研究

传统多步模型预测电流控制遍历所有开关序列, 并寻求成本函数最小, 使得运算量较大. 球形编码算法将成本函数转换为开关序列对应的矩阵二范数平方, 并采用事件触发机制动态精简计算量. 仿真结果表明: 基于球形编码的多步模型预测电流控制性能良好, 与传统方法完全等价, 控制效果相当. 基于STM32H743单片机平台, 球形编码和传统方法单控制周期执行时间实验结果表明: 对于多步预测, 球形编码算法可减少单控制周期执行时间, 2步预测减小至96.78%, 3步预测减小至87.99%, 4步预测减小至73.41%, 5步预测减少至63.63%, 在控制性能与传统方法相当的条件下, 提高系统实时性能     

永磁同步电机模型预测转矩控制简化控制策略

传统永磁同步电机(PMSM)模型预测转矩控制(MPTC)遍历逆变器生成的全部7个电压矢量, 计算负担较大.当转矩误差较小时, 零电压矢量利用率较高, 则可当转矩误差位于阈值范围, 电机系统直接输出零电压矢量, 否则,依然遍历7个电压矢量, 并给出阈值确定方法. 基于上述策略, 本文增加了6个定子磁链扇区位置约束, 将转矩误差大于阈值时的备选电压矢量降至4个, 并增加磁链扇区数目至12个和磁链误差约束, 进一步减小备选电压矢量. 仿真结果表明, 提出的3种简化策略控制下, 永磁同步电机系统运行正常, 控制性能与传统模型预测转矩控制基本相当,平均开关频率分别降低至77.48%, 77.09%和76.12%, 平均遍历电压矢量个数分别降低至58.29%, 32.86%和29.14%.实时性实验结果表明运行时间分别减小至57.70%, 32.96%和29.48%.     

流动温压成型黏结钕铁硼/锶铁氧体复合磁体的研究EI北大核心CSCD

采用流动温压成型工艺制备黏结钕铁硼/锶铁氧体复合磁体,研究温压工艺参数对钕铁硼/锶铁氧体复合磁体磁性能的影响。结果表明:随着温压温度、压制时间以及保压压力的提高,黏结复合磁体的磁性能呈现先增大后减小的趋势。流动温压成型参数的选择与黏结剂有关,采用酚醛环氧树脂BPANE8200为黏结剂时,流动温压成型的最佳工艺参数:77℃加载900MPa并保压8min,复合磁体的剩磁B_r、内禀矫顽力H_(cj)以及最大磁能积(BH)max均获得最大值,即Br=522mT,Hcj=740.48kA/m,(BH)max=39.82kJ/m^3。     

磁悬浮飞轮储能系统机电耦合非线性动力学研究

针对磁悬浮飞轮储能系统的"磁悬浮飞轮-发电机"机电耦合非线性动力学特性进行研究.通过推导磁悬浮飞轮储能系统在偏心条件下的动能、势能、发电机系统的磁场能以及系统的耗散函数,由Lagrange-Maxwell方程建立磁悬浮飞轮系统和两相四极永磁发电机系统的机电耦合动力学方程.采用数值法对0.6MW磁悬浮飞轮储能系统进行了仿真分析,研究结果表明,系统机电耦合非线性方程存在稳定的与转速同频的基频和三倍频周期运动解,且基频振动幅值比三倍频振动幅值大.对于稳定的磁悬浮储能飞轮机电耦合系统,飞轮转速增大,或磁轴承系统刚度减小或阻尼增大,或磁场能(电枢反应磁场能或永磁励磁磁场能)减小,可使系统的非线性振动幅值减小.而增大磁轴承系统的刚度,或减小磁轴承系统的阻尼,或增大系统的磁场能有可能破坏机电耦合系统的稳定性,使飞轮失稳.     

Additive Manufacturing of Hard Magnetic Passive Shims to Increase Field Homogeneity of a Halbach Magnet

Obtaining a highly homogeneous magnetic field is desired for field-controlled applications. For example, the resolution of magnetic analysis methods can be improved by generating a stronger and more homogeneous field over the region of interest (ROI). A set of 3D-printed passive shims is fabricated using additive manufacturing to improve the magnetic field homogeneity of a Halbach magnet assembly. The feedstock is a custom acrylonitrile butadiene styrene (ABS)-hard magnet composite filament filled with 60% wt. isotropic NdFeB. Additionally, a method for investigating the remanence is developed and validated. The result reveals a good agreement between the new method and existing measurement techniques for the remanence of permanent magnets. It is also shown that the additive manufacturing procedure has negligible effects on the magnetic properties. Performing a parametric study over a rectangular ROI, an optimized shim configuration is achieved. In the optimized and 3D-printed configuration, the average norm of the magnetic flux density, B_norm, is increased by 13% and, more importantly, a 43% increase in the magnetic uniformity is obtained. These results highlight the great potential of freeform manufacturing, namely, additive manufacturing, to tailor the properties of magnet structures.     

A mildly exponential approximation algorithm for the permanent

A new approximation algorithm for the permanent of ann ×n 0,1-matrix is presented. The algorithm is shown to have worst-case time complexity exp(O(n ^1/2 log² n)). Asymptotically, this represents a considerable improvement over the best existing algorithm, which has worst-case time complexity exp((n)).Supported by SERC Grant GR/F 90363; work done in part while visiting DIMACS (Center for Discrete Mathematics and Computer Science).Supported by an NSF PYI grant, with matching equipment grant from the AT&T Foundation; work done in part while visiting DIMACS.     

永磁同步电机的混沌分析与跟踪控制

针对永磁同步电机在一些特定的参数和工作条件下呈现的复杂动态行为,在分析永磁同步电机(PMSM)混沌运动特性的基础上,提出了一种PMSM混沌系统的转速跟踪控制方法.首先通过仿射变换和时间尺度变换,将转子磁场定向坐标系下的PMSM模型,变换成一种简单的无量纲模型.之后采用相图、分岔图和Lyapunov指数的方法,分析了PM...