双初级耦合直线感应电动机集总参数模型
摘要：在动子进行高速大推力运动场合，直线感应电动机可以设计为N（N≥2）台电机初级绕组上下并联布置共用一个次级的结构形式。本文针对N=2的情形，分析了双初级耦合直线感应电动机上下初级绕组边缘气隙磁场耦合和次级涡流路径耦合关系，在此基础上针对双初级耦合直线感应电动机中双初级上下定子单独通电、双初级同时通入同向电流、双初级同时通入反向电流等不同工况，建立了统一的集总参数模型，并进行了耦合参数的辨识。模型计算和小型试验样机实验结果吻合较好。证明了理论分析的正确性。考虑电枢速度的多级感应线圈炮最佳触发位置
摘要：针对多级感应线圈炮中，电枢的速度会影响驱动线圈的最佳触发位置，分析影响电枢受力的变量的特点，给出了电磁力的曲线。基于冲量定理，分析电枢的速度增量与电磁力及其作用时间之间的关系，得出最佳触发位置会随着电枢速度增加而不断提前的结论。为验证理论分析结果，建立感应线圈炮的仿真模型，对不同电枢初始速度下的驱动线圈最佳触发位置进行了仿真。仿真结果和分析完全一致，而且当电枢速度较高时最佳触发位置甚至会提前到电枢处于制动力的位置。通过仿真得到电枢初始速度与驱动线圈最佳触发位置之间的关系曲线，并据此给出多级感应线圈炮的触发控制策略。车用永磁同步电机的改进MTPA控制策略研究
摘要：针对车用内置式永磁同步电机（IPMSM）的最大转矩电流比（MTPA）的控制原理，研究一种改进的MTPA控制策略。根据变步长搜索的理论，该策略通过对理论转矩表达式进行多项式拟合，计算出需要的初始转矩角；进而从该初始值开始进行变步长搜索以获取最优转矩角，从而实现最大转矩电流比的最优控制。仿真和实验结果说明：该方法成功避开了电感和磁链等电机参数对控制性能的影响，而且弥补了传统搜索法搜索速度慢，搜索精确度较差的缺点，提高了系统的快速性和控制的准确性。该方法实现简单，具有实际工程应用性。汽车天窗电机设计参数对齿槽转矩影响及优化
摘要：提出天窗电机主要参数对齿槽转矩影响分析及其电磁优化设计模型研究。在阐述天窗电机基本结构和齿槽转矩产生机理基础上，以某汽车天窗电机为例，针对极槽配合和极弧系数设计以及转子静态偏心时的电机齿槽转矩进行计算，得到电机主要设计参数对电机齿槽转矩大小的影响规律。最后，以天窗电机齿槽转矩最小为目标，建立基于遗传算法的电机优化设计模型，获得了最优槽口宽、极孤系数和斜槽个数的设计方案，优化后的齿槽转矩明显小于原始设计方案。新型混合有源滤波装置的电流控制策略研究
摘要：针对混合有源电力滤波装置中有源滤波部分容量大小的问题，提出一种三相三线制并联型混合有源电力滤波装置的新型拓扑结构。这种混合有源滤波装置中每一相的无源滤波器与一个小的附加电感串联，并且这个附加电感通过一个单相耦合变压器与有源滤波器并联。其中，有源滤波器被控制成一个谐波电流源。这个附加电感为滤波支路的基波电流提供了通路，并且能够减小有源滤波器的输出电压。因而，有源滤波器的容量得到了有效的降低。详细介绍了包括负载电流检测、系统电流电测和复合控制的统一控制策略，并且讨论了该装置的有源滤波器的容量要求。最后，计算机仿真结果和实验样机的实验结果证实了所提出的新型混合式有源滤波器拓扑结构和统一控制策略是可行的并且是有效的。试验研究VFTO作用下层式绕组暂态特性
摘要：为了研究特快速暂态过电压（VFTO）对层式绕组绝缘的影响，设计制作了分段层式绕组试验模型。该模型分为4段。每段5层，以每1层为1个单元，共分20个单元。试验过程分别对该分段层式绕组模型中有铁心和无铁心注入VFTO脉冲电压信号，并采集记录了入波后分段层式绕组模型各个单元节点电压信息，通过各节点电压信息分析了分段层式绕组模型暂态电位分布情况，并根据入波电压和响应电压求出分段层式绕组电压传输函数的幅频特性，分析了分段层式绕组中谐振频率情况。试验研究结果为层式绕组的绝缘结构设计提供了理论依据。转子磁链误差对感应电机观测器稳定性影响
摘要：利用转子磁链电压模型研究转子磁链误差对感应电动机全阶转速自适应转子磁链观测器稳定性影响。通过研究观测器等效误差系统前向通道传递函数正实性，得到观测器在ω1-ωs平面中稳定区域边界方程。提出不含纯积分器的新型转子磁链误差模型，通过分析该模型对线性化等效转速控制系统开环零点分布影响，研究不同工况下观测器稳定区域分布。研究结果表明增大转子磁链误差能够扩大稳定区域，所提出的模型解决了低速再生发电工况时观测器稳定问题，但在低速电动工况时观测器不稳定。仿真结果表明组合应用不同转速自适应律观测器在所有工况下均能稳定。永磁同步电机自适应滑模负载观测器研究
摘要：为提高同步电机驱动系统抗外部负载突变干扰的能力，基于Popov超稳定理论和滑模变结构控制理论提出一种负载转矩观测器，应用于永磁同步电机转速电流双闭环调速系统中，为转速控制器提供实时的转矩信息。其中选取永磁同步电机自身作为参考模型，选取永磁同步电机转速模型作为可调模型，利用负载转矩的估计误差构造基于积分分离理论的滑模面。系统仿真实验表明：减弱了转矩观测值的抖振；能快速准确检测出负载转矩的初始值和工作过程中常见的突变、冲击、波动这三种类型的转矩变化；通过引入转矩观测器，增强了系统的抗干扰能力。基于红外测温的异步电机轴承故障诊断
摘要：针对远航舰船异步电机轴承经常烧毁的问题，以一台YIOOL-2型电机为研究对象，采用有限元法建立电机转子三维导热模型，对电机轴承在不同的运行状态下的电机转子三维温度场进行仿真，并结合电机轴承故障的试验进行了分析。分析结果显示，不论轴承是否有故障，电机端盖温度均是沿径向从内到外逐步下降；在端盖轴承座正对部位，温度变化缓慢，但是从轴承外径继续向外，端盖温度下降迅速；负荷变化对电机端盖温升的影响远远大于轴承损坏对端盖温升的影响；不能仅仅凭借端盖表面温升来对相应轴承状态进行判断，可以通过同一种负荷条件下端盖表面温升的变化对轴承状态进行判断。源侧电流检测的DSTATCOM控制策略
摘要：为简化DSTATCOM的电流检测与控制算法，提出一种单独控制电源侧电流的补偿控制算法。对直流侧稳压问题进行了详细的分析，给出了控制直流侧电容电压稳定的PI参数整定的详细过程。采用自适应模糊PI控制器，减小电压超调，提高了系统响应速度。对采用所提出的电流控制策略的DSTATCOM进行了仿真研究，并制作了实验样机，通过仿真和实验验证了该控制策略应用于配电网静止同步补偿器的有效性和可行性。实验结果同时证明采用该控制策略后，DSTATCOM具有稳定的直流侧电压，电源侧得到0．99的功率因数。永磁同步电机转子初始位置的检测方法
摘要：针对永磁同步电机初始位置检测已有方法依赖电机参数，电流相位提取算法复杂，并在检测过程中会造成转子发生转动等问题，提出一种基于高频电压信号注入检测电机初始位置的方法。该方法通过对高频电压响应的电流进行解调、滤波和最小二乘拟合处理后，再计算出正弦化响应电流最大值时的相位，便得到获取转子初始位置信息，最后利用磁路饱和凸极效应，判定永磁体的极性。仿真及实验结果表明，该方法能准确检测出转子初始位置，不会使转子发生移动，也不需要知道电机的参数，硬件结构简单。位置检测的平均误差为3．33°，可满足永磁同步电机的平稳启动需求。电磁电动式磁悬浮装置的磁场分析和力特性研究
摘要：针对目前电磁式磁悬浮无法实现静止悬浮，为实现静止稳定磁悬浮的问题，提出旋转磁场电动式磁悬浮装置方案，该装置通过在初级绕组中通入三相交变电流产生圆周运动的交变磁场，与其在次级导体中感应出的涡流磁场相互作用产生悬浮力，能够在装置静止的条件下实现稳定的悬浮。为准确分析装置力特性，建立悬浮装置的多层分环电磁模型对磁场分布求解，并直接利用磁场分析所得的磁场分布结果求解次级悬浮力和水平转矩，给出磁悬浮装置的力特性与其参数的关系；建立有限元模型，分析得出了系统的磁场分布，电磁力等的分析结果；搭建了实验平台对永磁电动式系统的基本特性进行研究，主要是悬浮力和转矩的测试；利用有限元计算和样机实验验证了理论分析和计算结果。感应耦合电能传输系统动态解谐传输功率控制
摘要：提出一种感应耦合电能传输（ICW）系统的动态解谐传输功率控制方法。对相控电抗器进行动态切换，通过改变其导通延迟角来改变导通电流大小，使得ICPT系统的电能拾取侧谐振或解谐，在负载端获得稳定的输出电压，同时实现对传输功率的控制。导出了动态切换的相控电抗器的等效电感，分析了等效电感对输出电压及传输功率的控制作用。根据负载稳定时输出电压与导通延迟角之间的变化曲线获得了保持输出电压恒定的控制方法。相控可变电抗器实现了软开关动态切换，有效地降低了系统的功率损耗。利用该动态谐影解谐控制方法，系统的最大功率传输性能得到了保证。计算机仿真结果验证了该方法的优良传输功率控制性能。永磁交流伺服系统机械谐振成因及其抑制
摘要：永磁交流伺服系统中机械传动装置的刚度有限，传动装置的弹性会在系统中引发机械谐振。针对典型伺服驱动系统中的机械传动装置，建立了电机-负载双惯量模型，通过理论分析阐明机械谐振形成的原理，并建立起关键参数与谐振现象的定量关系。通过仿真分析了弹性传动装置对伺服驱动系统性能的影响，并研究了使用陷波滤波器抑制机械谐振的控制效果。仿真结果验证了机械谐振特性理论分析的正确性，同时也验证了陷波滤波器的有效性及局限性。陷波滤波器在对机械谐振产生抑制的同时，还会在系统中引入两个不同频率的谐振，进而无法完全消除谐振的影响。可调速异步盘式磁力联轴器的转矩计算及其影响因素分析
摘要：为研究可调速异步盘式磁力联轴器的参数对转矩的影响，采用有限元方法进行三维磁场数值计算，得出了磁力联轴器在静态和瞬态下气隙的三维磁场分布。并对影响磁力联轴器转矩的关键参数如气隙长度、永磁体厚度、磁极数、从动盘的槽数、槽深以及主动转速等进行了分析。研究结果表明：当在一定的外形尺寸下，取磁极数为18，槽数为16，槽深为15mm时其转矩最大为20N·m左右。另外，增加气隙长度会降低联轴器的转矩；在一定的范围内，转矩随着磁极数、从动盘的槽数、槽深的增大先增大后减小，且槽数不能与磁极数相等；转矩随着主动转速先增大后减小，其变化曲线类似于电机的机械特性曲线，可为选择相应的电机转速和磁力联轴器调速提供依据。压电陶瓷执行器多模时变滑模逆补偿控制
摘要：针对压电陶瓷执行器的迟滞问题，设计多模时变滑模逆补偿控制器对压电陶瓷执行器进行控制。首先，利用Preisach逆模型对迟滞进行串级补偿。然后，针对补偿后的压电陶瓷执行器，设计滑模变结构控制。为了消除滑模控制的到达过程，采用带指数项的滑模面。为了消除系统的静态误差，同时也减小超调，设计一个普通时变滑模面和一个带积分项的时变滑模面，采用多模控制的思想对所设计的两个滑模控制进行切换。并且通过模糊控制方法确定两个滑模控制器的切换时刻。另外，用滑模面代替切换函数有效地消除了抖振。实验结果表明，所采用的多模时变滑模逆补偿控制，消除了滑模控制的达到阶段和抖振，两个滑模控制平滑切换，克服了压电陶瓷执行器的迟滞非线性，提高了控制精确度，跟踪的平均绝对误差为0．0135μm。永磁同步电机速度位置估算法综合分析及验证
摘要：依据基于非线性坐标变换后能观测规范形的高增益观测器内核（NTOCF—HGO），设计用于永磁同步电机速度实时估计的自适应增益调节律，使其满足全局状态估计收敛，且能根据电机实际工作状态进行状态估计的稳态及暂态调节。结合基于直轴电流微分差值修正（RPECM-DDC）的位置角估计算法，证明两套算法的交联收敛机制。分析得出转速及转角估算法对电枢绕组电阻具有参数变化状态估计鲁棒性，且可应对负载转矩变化对状态估计造成的影响。进行基于该估计算法的永磁同步电机无传感器矢量控制算法级及系统级仿真实验，结果表明该算法可实现一定初始估计误差角的无传感器稳定起动，具有较好的中低速稳态及暂态估计性能。轧机液压伺服位置系统的自适应输出反馈控制
摘要：针对具有不可测状态、未知参数和非线性的轧机液压伺服位置系统，提出一种基于高增益观测器和参数估计器的自适应输出反馈控制算法。所构造的高增益观测器不依赖于系统输入和参数估计值，它只用于估计系统状态，所设计的动态反馈控制器包括：用于保证系统稳定性的主反馈部分和抵消外部扰动和一些不确定性的补偿部分。理论分析表明，所提出的控制算法能够保证闭环系统的所有信号有界，且系统状态及其估计误差的最终收敛边界依赖于观测器的高增益值。以某650mm可逆冷带轧机液压伺服位置系统为例进行仿真，仿真结果验证了所提出算法的有效性。