开关磁阻平面电机的鲁棒控制

基于能量耗散理论和开关磁阻电机原理,提出一种鲁棒无源性开关磁阻平面电机控制器,首先研究了开关磁阻平面电机的无源性控制在各种注入阻尼下的稳态和动态特性,指出了无源性控制方法存在的缺陷,并在无源性控制基础上,结合鲁棒控制技术,克服了一般无源性控制在静摩擦力和突加负载扰动下存在的稳态位置误差和动态品质恶化的缺陷,实现了提高控制品质和鲁棒性,仿真和试验结果证明了该方法的有效性。

开关磁阻平面电机运动机理及其结构设计

为了探讨半导体IC芯片在加工过程中平面定位的新方法,依据磁阻最小原理,采用类比法,建立了开关磁阻平面电机SRPM的线性数学模型,设计并给出了实验样机的基本结构、动子和定子的具体参数。实验样机动子在x和y方向上均采用三相绕组,每相绕组匝数为132匝,单相通电10 A时,最大电磁力为200 N。仿真实验结果证明,设计的SRPM理论分析正确、电机结构及设计参数合理。

开关磁阻式平面电动机及其控制

该文提出了一类新颖结构的平面电动机,这类电动机采用开关磁阻电动机的工作原理,结构简单、适用性强,可产生直接驱动的平面运动;在对平面电动机特性分析的基础上,进行了速度自抗扰控制研究;采取的特殊结构使平面电动机两个方向的运动解耦,使平面电动机的平面运动控制等效为两个直线电动机的运动控制;利用扩张状态观测器对扰动的观测和补偿,实现了速度的自抗扰控制;在进行控制器设计时,采用力分配函数的方法,即减小了纹波推力扰动, 又使控制器的设计简单和易于实现;实验结果验证了所用方法的可行性和有效性。

Maxwell 3D在开关磁阻平面电机结构设计中的应用

利用Maxwell3D电磁场有限元分析软件对开关磁阻平面电机结构进行优化设计。对两种电机结构(动子宽齿结构、动子等齿结构)进行3D静磁场建模与仿真,获得磁场分布特性和电磁推力特性。仿真结果表明,等齿结构与宽齿结构相比,饱和程度低,而且等齿结构电磁推力的最大值较大,可控范围宽,即等齿结构要优于宽齿结构。仿真结果为电机结构设计和研制提供了一定的理论依据。

平面开关磁阻电机模型参考自适应位置控制

为了提高平面开关磁阻电机的位置精确度,研究一种基于模型参考自适应控制理论的平面开关磁阻电机控制方法。采用最小二乘法辨识了平面开关磁阻电机的线性化模型参数,根据李亚普若夫稳定性理论,以力指令为控制量并采用输入输出变量设计了平面开关磁阻电机模型参考自适应位置控制器,基于dSPACE半实物实时仿真系统,构建了实时在线控制实验平台,进行了平面开关磁阻电机的模型参考自适应位置控制实验。研究表明:基于模型参考自适应控制的平面开关磁阻电机系统能平稳、准确地跟随给定位置,提高了电机位置精确度,验证了提出的平面开关磁阻电机模型参考自适应控制方法的可行性和有效性。

平面开关磁阻电机非线性力电流转换模型

为提高平面开关磁阻电机的运动精度,提出了一种平面开关磁阻电机非线性力电流转换模型。该模型表示为一个稀疏最小二乘支持向量机,以实测数据作为训练样本,利用交叉验证方法确定了稀疏最小二乘支持向量机参数,并通过实测的样本进行了准确性验证。构建了基于该模型的平面开关磁阻电机PD控制系统,并进行了系统运动控制实验。研究结果表明,该模型的相电流预测准确度高、建模误差小,基于该模型的平面开关磁阻电机系统能够实现稳定、平稳和精确的轨迹跟踪。

开关磁阻平面电动机设计与仿真

随着半导体及精密加工技术的快速发展,对平面定位、加工和装配机械的要求越来越高。设计了一种结构新颖的开关磁阻平面电动机,采用直接驱动方式,省去了传统平面电动机中复杂的机械传动机构。在对开关磁阻平面电动机运动机理分析与研究的基础上,设计了实验样机的基本结构和具体参数。并在Ansoft Maxwell 3D环境下进行了仿真实验,验证了理论分析和计算结果的正确性,为开关磁阻平面电动机的进一步研究奠定了理论基础。

开关磁阻平面电机虚拟样机设计与仿真研究

为了探索平面电机设计、研究的新方法,采用虚拟样机及其仿真技术,设计了开关磁阻平面电机的三维虚拟样机,论述了SRPM的组成结构和工作原理。建立了具有电流和位置负反馈的双闭环智能控制系统,对SR-PM虚拟样机进行了机电一体化联合仿真研究,优化了控制参数和结构参数,给出了有价值的分析和研究成果。实验结果证明SRPM虚拟样机具有良好的动态特性和较小的位移跟踪误差。

平面开关磁阻电机电磁性能分析

为了进一步完善平面开关磁阻电机的设计理论及其结构优化设计方法,本文深入研究平面开关磁阻电机电磁性能。详细介绍了平面开关磁阻电机结构,理论分析了平面开关磁阻电机电磁模型,利用Ansoft Maxwell建立了平面开关磁阻电机三维瞬态有限元模型,基于建立的有限元模型深入探讨了电磁推力、法向力与励磁电流、气隙长度、动子轭厚度之间的关系,研制了一台平面开关磁阻电机样机,并搭建了样机测力系统,进行了样机电磁性能的实验研究。研究结果表明,实验结果与有限元仿真结果相吻合,验证了提出的平面开关磁阻电机电磁性能分析方法的有效性和正确性。

开关磁阻平面电机电磁特性分析

为了加快开关磁阻平面电机的开发与应用,详细阐述了开关磁阻平面电机的组成结构和运行机理。对气隙磁导进行计算,并推导出动子3个特殊位置的电感和磁链解析计算式。采用Ansoft Max-well 3D软件进行了仿真实验,应用三维有限元法分别计算3个特殊位置的电感和磁链,并与解析计算结果进行对比,绘制了磁化曲线。仿真实验结果证明解析计算式的正确性,具有一定的实用价值。

开关磁阻电机平面运动控制系统的分析与控制

提出了基于开关磁阻电机原理的平面电机设计方案,构建了平面开关磁阻电机运动控制系统平台。与传统的X-Y工作平台不同,该平面电机无须将两个方向的运动方式进行叠加,而是在两个垂直运动方向上构造直接驱动式运动控制系统。采用三维有限元分析方法对电机的特性进行分析,仿真和实验的结果表明,电机在各相不存在耦合效应,从而每一相可以单独进行控制,简化控制算法。在分析电机特性的基础上,提出了一种双环PID控制方案。双环PID控制方法与传统PID控制方式相比,具有动态误差随频率增高而降低的特点,从而使电机适用于运行在频率变化的输入指令环境下。

平面开关磁阻电动机的模态分析

自主设计了一台平面开关磁阻电动机,给出了其机械结构,建立了其简化有限元模型并进行了有限元模态分析,获得了电机一至六阶固有频率及振型;进行了模态试验,获得了电机一阶和四阶固有频率。通过电机空载噪声频谱,验证了有限元模态分析和模态试验的正确性。理论计算与实验对比表明:理论计算结果与实验结果吻合,两者误差小于5.61%,验证了电机简化有限元模型的有效性和有限元模态分析的正确性。研究结果为同类电机的结构改进设计和振动噪声抑制奠定了基础。

开关磁阻电动机二维伺服系统的研究与实现

介绍了双开关磁阻伺服电动机并联传动系统的组成及二维伺服原理,根据设计目标给出了一个开关磁阻电动机位置伺服的模糊控制策略,并对样机系统进行了试验研究。试验结果表明,该控制策略不但可行,而且运行效果良好。