基于无源性理论的开关磁阻直线电机位置控制

基于能量耗散理论和开关磁阻电机原理,提出了一种开关磁阻直线电机(LSRM)的非线性控制器。因电气时间常数远小于机械时间常数,LSRM可视为两时间尺度系统,并可分解为反馈连接的电气和机械两个无源子系统。分别对两个子系统进行无源性控制器设计,因反馈连接的无源子系统仍然保证无源性,从而保证整个系统的全局稳定性,试验结果表明该方法具有优良的性能和鲁棒性,并易于实现。

往复式开关磁阻直线电机的效率最大化控制

为了提高直线压缩机的效率,在对一台往复式开关磁阻直线电机驱动的直线压缩机进行运动特性分析、损耗(尤其是铁耗)分析以及驱动参数测试的基础上,提出了一种以黄金分割算法为重要组成的电机效率最大化综合控制策略.该控制策略具有不依赖系统的模型和参数、简单易于实现等优点,尤其适用对参数变化和模型复杂难以确定的非线性系统进行控制.该控制策略不仅能对电机的行程和平衡位置进行控制,而且能在线快速搜索最大效率工作点,进而提高电机的运行效率.实验结果表明了该控制策略是正确且有效的.

速度控制开关磁阻直线电机及其应用

介绍了速度控制开关磁阻直线电机的结构原理。

速度控制开关磁阻直线电机及在直刀裁剪机上的应用

介绍了速度控制开关磁阻直线电机的设计分析 ,及在直刀裁剪机上的应用。

开关磁阻直线电机的设计及其推力优化

设计了一种开关磁阻直线电机,使用JMAG软件对其进行了仿真和优化。进行了推力公式的推导,研究了导通顺序和初始位置对电机推力的影响,并分析了三种典型情况的磁力线分布。对电机的定子和动子的齿部和轭部高度、宽度及铁耗进行仿真优化,得出了最优参数。将有取向硅钢应用于该电机,研究了推力与轧制角的关系,并与使用普通硅钢的开关磁阻直线电机进行了对比,推力有一定提升。提出在动子齿部开切向槽的方案,结果表明,开切向槽对推力的影响较小,并能显著减小推力波动。

模糊控制在开关磁阻直线电机上的应用

针对开关磁阻直线电机(LSRM)磁路存在着严重的饱和非线性,以及难以建立精确数学模型的问题,在模型简化基础上,采用模糊控制方法,进行LSRM的位置控制。仿真结果表明,该方法较传统PD控制有更好的响应过程和抗干扰性能,具有一定的应用前景。

开关磁阻直线电机的建模与仿真

本文根据开关磁阻直线电机(Linear Switched Reluctance Motor,简称LSRM)的线性数学模型,运用MATLAB-Simulink软件建立了开关磁阻直线电动机系统的仿真模型。该模型较为简单,修改方便,并在此模型基础上进行了电流斩波控制(Chopped CurrentControl,简称CCC)的仿真研究。

模糊控制在开关磁阻直线电机上的应用

针对开关磁阻直线电机(LSRM)磁路存在着严重的饱和非线性,在模型简化基础上,采用了模糊控制方法,进行了LSRM的位置控制。仿真结果表明它较传统PID控制有更好的响应过程和抗干扰性能。

开关磁阻直线电机调速系统在不同控制器下的仿真

本文首先分析了开关磁阻直线电机(Switched Reluctance Linear Motor,简称SRLM)的结构原理和数学模型,然后利用FEMM软件中二维有限元方法计算出SRLM的磁链数据,接着根据所得的磁链数据和数学模型在MATLAB/simulink平台上建立SRLM的非线性模型。最后对SRLM调速系统在PI和Fuzzy这两种控制器下分别进行仿真研究并分析比较这两种控制算法。

直线旋转开关磁阻电机的轴向速度控制与快速轴向定位

目前直线旋转开关磁阻电机(Linear-rotary switched reluctance motor,LRSRM)只可实现轴向定位控制,两自由度运动方式较为单一。为提高LRSRM轴向控制性能,本文提出了一种轴向速度控制方法,通过线性位置/速度观测器协调控制转子的轴向位移和轴向速度,由转矩与轴向力的数学模型解算出转矩及轴向力绕组的给定电流,再将其分配到对应的绕组导通区间,分别进行电流滞环控制。该方法可以有效调节转子在旋转过程中的轴向定位速度。仿真和实验验证了所提方法的控制效果。

面向波浪发电优化控制的开关磁阻发电机四象限推力分配策略

直线开关磁阻发电机(LSRG)由于其成本低、可靠性高,十分适合直驱式波浪发电的应用场合。为了提升波浪能的捕获效率,波浪发电装置需要采取优化控制策略来主动地改变浮体-波浪间的相互作用,此类策略要求电机在全部四个象限下具备推力指令跟踪的功能。然而,现有的波浪发电LSRG往往工作在固定开通-关断角的模式下,无法满足这一要求。为此,该文提出一种基于优化推力分配函数的LSRG控制方案,以使电机在四象限下以最小的推力波动实现推力指令跟踪。提出考虑直流电压受限这一约束条件的优化推力分配函数,并进一步讨论其在四象限下的实现方案。搭建LSRG-永磁同步电机对拖实验平台以模拟实际波浪发电工况,在恒定速度、阻尼控制和谐振控制的运行条件下,验证了所提出控制方案的有效性。

相邻交叉耦合直线开关磁阻电机位置同步控制

多直线开关磁阻电机同步控制系统在工业生产中具有十分重要的应用价值,但目前对此问题的相关研究还较少。针对多台直线开关磁阻电机的位置精确同步控制问题,基于相邻交叉耦合运动控制策略,结合各电机位置误差与位置同步误差构造新的误差状态变量,采用系统辨识法获得电机模型参数,提出多台直线开关磁阻电机位置同步控制算法。对三台直线开关磁阻电机构成的运动控制系统进行的仿真和实验研究结果表明,该算法在保证电机精确跟踪输入信号的同时取得良好同步控制效果,验证了文中方法的有效性。

横向磁场直线开关磁阻电机的数学建模

为了建立横向磁场直线开关磁阻电机(transverse flux linear switched reluctance motors,TFLSRM)的解析数学模型,首先分析TFLSRM的结构和磁路特点,建立TFLSRM的磁路等效模型,采用直线磁路和变椭圆系数的椭圆形磁路分割法推导等效磁路的气隙磁导解析式,确定以磁导表示的绕组电感和磁链,建立了推力和法向力的数学模型。有限元分析结果验证了所建数学模型的正确性,利用该模型分析了改变次级极宽和气隙长度对电机推力和法向力的影响,半实物仿真实验结果验证了所建模型的有效性。

直线开关磁阻电机的波浪发电系统建模

针对传统直线开关磁阻电机功率密度低,作为波浪能转换装置难以广泛应用的问题,设计一种采用高功率密度的互感耦合直线开关磁阻电机的波浪能转换装置。根据互感耦合直线开关磁阻电机的结构特点及运行原理,建立以互感耦合直线开关磁阻电机为波浪能转换装置的波浪发电系统仿真模型,并对电机典型位置时刻的磁场进行分析。采用电压外环PI调节加电流内环斩波调节的双闭环控制策略对互感耦合直线开关磁阻电机波浪发电系统进行仿真分析。系统仿真结果表明:以互感耦合直线开关磁阻电机作为波浪能转换装置,能够达到波浪发电的目的。

横向磁场直线开关磁阻电机及其控制系统(英文)

研究了基于横向磁场直线开关磁阻电机(transverse flux linear switched reluctance motor,TFLSRM)、全数字控制器与新型位置传感器的直线电机驱动系统,建立了TFLSRM数学模型。新型位置传感器利用了TFLSRM次极边极形,无需在次极安装任何元件,改善了系统可靠性。为改善系统性能,在电流环进行了从牵引力到平均电流的非线性转换,在速度环采用离散时间趋近率控制。基于DSP设计了控制器,测试了新型位置传感器与所提驱动系统的动、静态性能。实验结果验证了新型位置传感器与TFLSRM驱动系统的优良性能。

一种基于直线开关磁阻电机的太阳跟踪系统设计(英文)

本文提出了一个采用直线开关磁阻电机作为伺服机构的新颖的太阳跟踪系统.同时也提出了三种控制器配置方案以满足不同需要.按照电磁和机械特性,该太阳跟踪系统可分解为一个电磁子系统和一个机械子系统.整个系统的控制器采用级联控制结构,分别对这两个子系统设计控制器.仿真结果表明了其建模方法和控制器设计的有效性.

直线式开关磁阻电机的力速特性研究及其仿真

直线开关磁阻电机(LSRM)是一种新型的牵引电机。动态的力速特性是LSRM电机的重要性能指标之一。从线性电感模型出发,推导了直线开关磁阻电机的动态数学模型。并结合直线开关磁阻电机控制特点,分析了斩波控制情况下的动态力速特性。利用Matlab的Simulink工具箱,对直线开关磁阻电机进行了仿真分析,仿真和实测结果吻合较好。

磁悬浮直线开关磁阻电机的磁力分析

设计了一种新型的磁悬浮直线开关磁阻电机系统,非常有潜能适用于高精度机械加工等领域。系统结构简单、坚固耐用、可直驱运动,磁悬浮结构几乎没有机械摩擦以及由此带来机械磨损、噪声和过热等问题。为了验证设计的磁悬浮直线开关磁阻电机系统的可行性,分别采用了磁路分析法和有限元法对其电磁力进行了分析,并且通过实验进行了验证,进而提出了对磁路分析法的改进算法。分析表明,改进的磁路分析法和有限元法的计算结果都能和实验结果保持一致,为磁悬浮直线开关磁阻电机的设计优化打下了基础,可以提供有用的参考。

具有网络时延的直线开关磁阻电机位置跟踪控制

针对直线开关磁阻电机网络化运行诱导时延及位置跟踪控制等问题,结合系统在线辨识获得电机模型,将网络化直线开关磁阻电机运动控制系统建模为马尔可夫时延系统.提出具有反馈通道时延的网络化直线开关磁阻电机位置跟踪控制方法,利用Lyapunov稳定性定理和线性矩阵不等式技术得到系统稳定的充分条件,给出状态反馈控制器设计.选取4组不同频率和幅值的正弦参考信号进行实验验证,证实该方法是有效可行的.

一种磁悬浮直线开关磁阻电机悬浮模块设计与分析

磁悬浮直线开关磁阻电机继承了直线开关磁阻电机的优点,结合有效的悬浮设计方案,在磁悬浮运输系统中具有一定的应用潜力。研究了磁悬浮直线开关磁阻电机的悬浮模块及其改进结构,分析磁场分布和磁路模型,在此基础上,利用有限元软件进行仿真,通过结果分析发现所提出结构具有天然解耦的结构特点,可以实现悬浮力控制和推力控制解耦以及悬浮力控制与动子前进位置解耦,通过线性调节悬浮电流即可线性控制悬浮力,使悬浮电流控制为标量控制,大大降低了悬浮控制系统的复杂性。此外,改进结构可以有效提高悬浮电流利用率,减小悬浮绕组损耗。