基于遗传算法与模糊PID复合控制的电机调速研究

为了加强永磁同步电机调速系统的智能控制,提出了一种基于遗传算法与模糊PID智能控制的永磁同步电机调速控制策略。首先建立永磁同步电机的基本模型,利用遗传算法对模糊PID控制器进行改进,优化其参数选择和提高控制效率,并搭建Simulink仿真模型和实验验证模型。其结果得到:利用遗传算法能够迅速得到模糊PID控制器的最佳匹配初始参数,且在电机启动阶段和突加干扰阶段,遗传改进模糊PID控制系统相比于传统的PID控制系统其转速、转矩以及三相电流输出均表现出更加稳定以及波动更小。系统出现干扰后,在该组合智能控制作用下系统在极短时间内恢复稳定,其动态响应速度显著快于传统PID控制方法。结果表明该基于遗传算法与模糊PID控制系统能够对永磁同步调速系统进行有效控制,进而使系统具有较优异的启动特性和动态稳定。     

径向充磁表贴式正弦磁极电机转矩密度最大化研究

本文提出一种利用三次谐波削极,增加径向充磁表贴式正弦磁极永磁同步电机输出转矩而不增加转矩脉动的方法。根据永磁磁极形状可以将表贴式永磁电机分为弧形永磁磁极和面包形永磁磁极。对于所有极槽配合的径向充磁弧形永磁磁极永磁电机,注入最优三次谐波幅值为基波的1/6;但对于径向充磁面包形永磁磁极永磁电机,最优三次谐波幅值随极对数（P）、永磁体厚度和转子半径而变化,因此现有推导的最优三次谐波解析模型是不准确的,对于面包形永磁磁极永磁电机,此模型是无效的。本文推导了径向充磁面包形表贴式正弦磁极注入最优三次谐波幅值解析模型,可以在不提高转矩脉动的情况下最大程度的提高转矩。最后用有限元验证了模型的准确性。     

基于田口法的双余度永磁同步电机优化设计

双余度永磁同步电机有两个余度单元,具有容错率高、体积小、功率密度大等特点,在航空航天、国防、机器人等领域得到广泛应用。针对双余度电机的多目标优化设计问题,基于其典型工作模式,提出二次田口法迭代的多目标优化设计方法。首先,依据双余度度永磁同步电机的应用需求,确定优化目标参数;在初始设计参数基础上,筛选出对目标优化参数影响大的尺寸参数作为优化因子。其次,首次应用田口法筛选出双余度模式下的准最优参数;进而在单余度模式下再次应用田口法对准最优参数进行二次优化;综合两次优化结果确定最终优化参数。最后,通过有限元仿真分析对优化前后的目标参数变化进行验证分析,证明了所提出方法的有效性,也拓宽了对于该类电机的多目标优化设计思路。     

直流电机电刷磨损预测的粒子滤波方法

针对直流电机电刷磨损的跟踪与预测问题,提出了一种改进型粒子滤波器的电机电刷磨损状态演变预测方法。首先建立直流电机的动态模型,通过电刷磨损仿真分析获得一定时间间隔的电流输出数据,此输出数据作为测量数据用作为预测模型的输入。接着,根据测量数据的变化规律建立电机电刷磨损预测的模型形式,然后通过采用所提出的多项式重采样粒子滤波方法来预测电机电刷磨损状态的演变。案例数据分析结果表明,所提出的基于粒子滤波的电刷磨损预测方法是有效的且计算过程简便。     

基于MPC的永磁同步直线电机位置控制

文章提出了一种基于连续集模型预测控制的永磁同步直线电机位置控制的方法,以提高永磁同步直线电机位置控制的动态响应性能和稳态精度。传统的级联型三闭环位置控制系统使用PI控制器,虽具有应用简单、适用性强的优点,但是动态响应和稳态精度却受到制约。本文详细阐述了MPC的控制原理和设计方法,在Matlab/Simulink下搭建了相应模型进行仿真验证。仿真表明,模型预测控制具有良好的动态性能和稳态精度。     

磁通切换型永磁电机转矩脉动抑制

磁通切换型永磁电机（简称磁通切换电机）是定子励磁型电机的一种,由于它在定子和转子上都开槽,因此,加载运行时尤其在低速时具有较大的转矩脉动和振动噪声。在这类电机中,由于交直轴电感几乎相等,因此其磁阻转矩平均值几乎为零,但是,会引起一定的转矩脉动。该文运用冻结磁导率方法,研究了磁通切换电机的磁阻转矩及其引起的转矩脉动产生机理;同时,该文也研究了磁阻转矩随电枢电流和定子绕组结构的变化规律。研究结果显示:在采用id=0控制时,磁阻转矩对输出转矩没有贡献,其平均值几乎为零,只会导致转矩脉动。此外,该文也分析了定、转子分别削角对磁阻转矩的影响规律。研究结果显示,采用转子直角削角和定子圆角削角相结合的方式可以使转矩脉动由25.3%降低到5.3%。     

液压锁缸体挤压过程的数值模拟

利用Deform软件，对液压锁缸体的成形过程进行模拟，研究变形过程中的金属流动速度场与应力应变情况，分析了挤压过程的压力行程曲线，为工艺改进和优化模具设计提供理论依据。总结出液压锁缸体挤压变形过程规律，并与相关工艺试验结果进行了对比。     

Temperature stability and fracture toughness of Nd-Fe-B magnets

Temperature stability and toughness of magnets are very important properties especially for application in motor. In this paper, it is found that temperature stability and toughness of magnets are improved when Fe is substituted with Co andheavy rare earth is substituted for Nd in part and suitable rich B grain-boundary phase is added. In addition, heavy rare earth substitution decreases the remanence temperature coefficient greatly, but has a little effect on Curie temperature of the magnets, which is beneficial to Nd-Fe-B magnets for the application in motor.     

Magnequench magnets status overview

The advent of neodymium-iron-boron materials having excellent magnetic properties and potential economic advantages has initiated a new era in permanent magnet technology. One method of making these magnets is by the rapid solidification process. It is typically carried out by melt spinning, which produces a highly stable, dmagnetically hard microstructure powder, directly from the melt. This can be used for bonded magnet applications. Alternatively, this powder can be hot pressed to produce fully dense isotropic magnets with energy products up to 15 MGOe. Anisotropic magnets with energy products ranging up to 50 MGOe can be produced by thermomechanical orientation or hot deformation process. Current processing and properties of Magnequench (General Motors) materials are reviewed, das well as the applications and advances of these materials. The advances include high-temperature bonded magnet and high-energy product anisotropic bonded and fully dense magnets.     

ZA27合金的微观组织

用SEM和TEM对金属型铸造并经 18个月自然时效的ZA2 7合金的微观组织进行了观察。结果表明 :ZA2 7合金凝固的初生相为富Al的树枝状α′相 ,随后在α′相周围形成一层富Zn的包晶 β相 ,最后剩余液体发生共晶反应 ,共晶 β优先依附于包晶 β相形核、长大 ,而共晶 η则在包晶 β相间形成一层薄膜 ,在有些区域则形成棒状共晶组织 ;在随后的冷却及时效过程中 ,β发生胞状分解形成规则的共析α η层片组织或不规则的复杂形状组织 ,共析胞以共晶 η相为基形核 ,并向枝晶中心生长 ,使α′相也分解为层片α η组织 ,当其生长被α′中心的连续分解所阻挡时 ,致使其芯部形成细小的α η颗粒组织 ;富Cu的ε相存在于所有 η相中