基于克里金算法的LSRM多目标优化

针对应用于悬挂式列车的直线开关磁阻电机(LSRM),为提高LSRM的功率密度,在更小的初级体积下获得更大的牵引力和减重力,提出了一种基于克里金克里金算法对LSRM进行了多目标优化。首先,建立LSRM多变量多目标优化设计模型,采用理想点法建立统一的目标函数,并选择影响优化目标的电机尺寸作为优化变量,结合电磁和结构尺寸的实际情况给出了约束条件和优化变量取值范围;其次,确定了优化目标的优先级为平均牵引力、平均减重力和电机初级重量;最后,结合优化目标变化幅度给出了相应的系数向量,该系数向量下目标函数各分量均达到较好的优化效果,其中平均牵引力和平均减重力两项指标超过设计目标值,同时电机初级重量相较于原始尺寸电机也有下降。

一种基于西门子S7-200CPU226CN系列PLC的智能并行控制系统模型

为了实现对工业对象进行智能并行控制,采用可编程控制器(PLC)控制250 W,6/4极,3相,24 V线性开关磁阻电机(LSRM)。PC和PLC之间使用串行端口进行通信。基于C#语言编制监视和控制程序,软件显示了电机的相位和速度电流,并进行了曲线测量。确定电机的现有位置和脉冲数,并使用线性增量式编码器进行显示。结果表明由PLC控制的LSRM研究引导了工业实践和教育部门强调线性电动机的重要性,所有类型的LSRM都可以在开发的系统中使用。

基于模糊PID的农用电动汽车直线开关磁阻电机控制

分析了LSRM电机的工作原理和特性,并基于模糊PID系统的控制策略对农用电动汽车LSRM电机进行了控制。MatLab仿真结果表明:系统响应速度快,超调较小,无震荡,直线开关磁阻电机平稳启动,具有非常好的稳定性、适应性以及鲁棒性。

直线开关磁阻电机驱动在低压电动拖拉机的应用

采用霍尔传感器、IPM功率开关模块和PWM驱动模块,设计了直线开关磁阻式(Linear Switched Reluctance Motor,LSRM)电机驱动系统,实现了其在低压电动农用拖拉机的应用。实验结果表明:系统可以实现平稳升速,实际转速超调量比较小,运行期间非常稳定,可满足控制人员将LSRM应用在电动拖拉机场合的需求。

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。

线性开关磁阻电动机的二阶离散平滑滤波器跟踪控制

线性开关磁阻电动机的结构简单可靠,对于高精度和快速加工执行器是最好的选择。该文提出一种适合于计算机实现的简单的线性开关磁阻电动机控制算法。所提算法采用级联控制结构,外环采用二阶数字平滑滤波器实现控制,内环采用查表法实现电流的控制。离散二阶平滑滤波器实现了位置和速度的良好的跟踪,比例积分控制提高了系统的性能。采用查表的方法可以减少运算时间并实现了力和电流的非线性关系。仿真结果证明算法的有效性。

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。

开关磁阻直线电动机运动轨迹控制

在基于开关磁阻直线电动机(LSRM)机理特性分析的基础上,进行了模型简化处理,并据此进行了PD位置跟踪控制器设计,采用力分配函数(FDF)的方法进行了推力波动抑制。在基于dSPACE DS1104 DSP运动控制卡构建的实验系统上进行了试验分析,结果表明,该控制方案无论是对突变的方波信号,还是对渐变的变频率正弦信号,都能无误差地跟踪,且过渡过程具有满意的动态品质,证明了该方法的有效性。

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。

双边开关磁阻直线电动机的设计

介绍了双边开关磁阻直线电动机(LSRM)的组成、工作原理及其尺寸设计方法,给出了LSRM样机的尺寸设计结果,并采用有限元法分析LSRM磁场分布规律,进行磁场分段计算,从而得到了最大电感、最小电感和相绕组匝数。测试结果表明,该LSRM样机启动力较大且出力不受电流方向影响,但也存在出力有脉动和噪声较大等问题,该问题可通过优化结构设计和控制算法解决。

基于Magnet的直线开关磁阻电机仿真研究

基于Magnet的仿真环境,建立了直线开关磁阻电机系统的仿真模型。在此基础上对直线开关磁阻电机的基本特性进行了仿真研究,获得了对齐位置和不对齐位置的磁场分布、静态电磁参数和动态性能仿真结果,并研究了不同开通位置和关断位置对电机动态性能的影响,仿真结果可以指导直线开关磁阻电机系统的设计和开通、关断位置优化。

轨道交通用直线电动机的电磁力特性分析

直线电动机的电磁力特性直接决定直线电动机牵引系统的牵引性能,研究了轨道交通用直线电动机的电磁力特性。针对轨道交通用直线感应电机、直线永磁同步电机与直线开关磁阻电机,建立了三类电机的电磁力解析模型,设计了三类电机的结构,基于设计的电机结构建立了三类电机的有限元电磁模型,获得了三类电机的电磁力特性,并对三类电机的电磁力特性进行了比较分析。分析结果可为轨道交通用直线电动机提供理论和设计参考。