一种磁悬浮永磁直线电动机的电磁力特性
摘要：为消除直线电机数控机床进给系统的摩擦阻力,提出一种自身产生磁悬浮力的磁悬浮永磁直线同步电动机。从描述磁介质的分子环流假设出发,用毕奥-萨伐尔定理导出永磁体外部空间磁场分布的解析表达式,并基于由磁荷法和虚位移法给出的永磁体磁力数值积分公式,推导出电机悬浮力波动的解析模型,说明斜极对电机悬浮力的影响。利用Maxwell 3D软件建立三维有限元瞬态分析模型,结果证明该磁悬浮永磁直线电动机自身可以产生独立并可控的推力和悬浮力。进一步建立斜极结构下电动机的三维有限元模型,分析结果表明采用斜极结构可以有效的减小电机推力和悬浮力的波动。光伏电池输出电压的稳定性分析
摘要：在光伏系统中,光伏电池以及相应的变换器均表现出非线性的特征,从而给控制系统的设计带来很大困难。本文分别选用Buck以及Boost变换器,对最大功率跟踪模式下光伏变换系统中光伏电池输出电压的稳定性,进行了频域内分析;针对传统的Boost变换器在光伏电池的宽电压输出范围内,难以维持稳定输出的特性,提出采用三态Boost变换器代替传统的Boost变换器,进行光伏电池输出电压的控制,理论分析表明,所采用的三态Boost变换器能够有效拓宽光伏电池输出稳定电压的范围、提高光伏系统的稳定性。仿真结果进一步证实了以上结论的正确性。后缘调制Buck变换器的周期借用数字电流控制
摘要：为了解决数字电流控制环路的硬件处理速度与带宽之间的矛盾,提出了基于后缘调制Buck变换器的周期借用数字电流控制方法,实现了传统延迟电流控制的硬件速度要求和无拍差电流控制的环路带宽。针对谷值、平均值和峰值电流控制目标,建立了电流控制律,研究了次谐振荡现象及其消除方法,分析了周期借用数字电流控制的Buck变换器鲁棒性。仿真结果表明,周期借用数字电流控制和无拍差电流控制的Buck变换器具有相同的瞬态性能,并且优于延迟电流控制。考虑高频寄生参数继电器EFT干扰机理分析
摘要：为研究考虑主回路高频寄生参数条件下,电磁继电器电快速脉冲群干扰产生机理,在火花放电理论基础上,提出了引入集总高频等效参数的分析方法。分别对触点断开过程中的三个阶段进行了求解,建立了能够反映电磁继电器触点断开感性负载过程中的瞬态电接触动态数学新型模型。相比传统分析方法只给出基频击穿表达式,而无法反映EFT干扰的高频特性,新模型能够反映主回路中高频寄生参数对EFT干扰特性在宽频范围内的影响,并能够解释气体击穿区继电器触点两端产生负向电压这一特殊现象。通过几组实验分析了各主要参数对EFT干扰特性的影响,并且验证了模型的正确性。正交磁化可控电抗器的设计与特性分析
摘要：为解决传统可控电抗器运行中的谐波含量高、负载能力差等问题,针对正交磁化可控电抗器开展研究。介绍正交磁化可控电抗器的结构和磁化机理,分析正交磁场的磁通分布,建立正交磁化可控电抗器的数学模型,并给出电抗器的设计方法。以此为基础设计一台小容量正交磁化可控电抗器,并利用三维有限元对其进行仿真分析。通过实验对所设计电抗器的物理参数、控制特性、伏安特性及谐波特性进行测量与分析。实验结果表明该电抗器的实测电感值与理论设计值基本相符,验证设计方法的合理性,且验证该正交磁化可控电抗器具有电感连续可调、近似线性伏安特性以及谐波电流含量低等优点。车用永磁同步电机径向电磁振动特性
摘要：随着转速升高和负载加重,车用高功率密度永磁同步电机的电磁振动和噪声问题逐渐突出,同时电动汽车对机械振动和噪声强度的限制却更加严格。针对这一问题,建立永磁同步电机沿空间分布的径向力波解析式,从电磁力波角度研究分析永磁同步电机电磁振动成因,并分析其分布规律以及电磁振动相关的影响因素。同时,进行两种实验样机的机械有限元分析,获取模态振型和频率特征的详细分析数据。最后,对实验样机高速下的振动和噪声特性进行实验测量和数值分析,验证了径向电磁力波解析式以及模态分析结论与实验测试数据频谱特征的一致性。锥形转子永磁电机的结构对性能参数的影响
摘要：锥形转子永磁电机具有与普通永磁电机不同的结构特点,电机的分析计算有其特殊性,以简化方法计算容易得出误差较大的结果。以三维有限元法分析了不同结构参数下锥形转子永磁电机的磁场分布,结果表明其磁场沿轴向分布比较均匀,并且气隙磁场随着转子轴向位移的增大线性降低。在此基础上,分析了锥角,转子轴向位移,永磁体形状等结构参数对交直轴电感、转矩等的影响,结果表明交直轴电感参数在不同的永磁体形状下随着转子轴向位移有着不同的变化趋势,锥角影响着交直轴电感的变化幅度,转矩随着转子轴向位移的增大而减小。同时计算分析的正确性通过样机实测值得到了验证。多单元永磁同步电机数学模型与转矩波动抑制
摘要：为了提升永磁同步电机整机输出功率,同时降低每相绕组的电压、电流等级,通常采用多相或多单元设计。以一台五单元直驱式低速大扭矩永磁同步电动机为对象,建立了多单元永磁同步电机的电压、转矩方程。在部分单元电机容错运行时,采用磁共能法推导出单元电机不同数量、位置时的转矩波动解析表达式,并给出采用注入3次谐波电流抑制转矩波动的方法。数值分析和试验结果表明,所建立的多单元电机数学模型准确,转矩波动抑制方法有效,在部分单元电机额定状态运行时,转矩波动最多可降低3.5%,该数学模型和转矩波动公式及其抑制方法均可有条件推广至不同单元数量的电机分析之中。一种基于支持向量机的矢量控制方法及应用
摘要：针对三角函数运算限制永磁同步电机矢量控制在微控制器中应用灵活性的问题,提出一种新的基于支持向量机的矢量控制方法。利用多项式核支持向量机离线训练三角函数,以训练得到的权向量和阈值进行三角函数的函数逼近,通过加法、减法和乘法实现矢量控制所需三角函数运算,解决微控制器不能直接进行三角函数计算的问题。将该方法应用于基于微控制器的永磁同步电机调速系统中,不同负载和不同转速的实验结果表明该方法具有较小的转速脉动。同步电机位置及速度的无传感器检测
摘要：针对同步电机矢量控制系统中机械传感器存在的问题,提出一种基于定子高频信号注入的无机械传感器转子位置检测的新方法。该方法将同步电机自身结构作为转子位置传感器,依据旋转变压器原理和同步电机的磁路结构建立了转子位置观测的数学模型,给出了隐极和凸极条件下的同步电机转子位置的计算公式,并对同步电机高频信号进行了有限元分析。对定子高频信号注入的转子位置检测方法进行了样机试验,结果表明该无机械传感器检测方法可以对凸极和隐极同步电机进行准确的位置和转速估算。移相变压器不对称对多脉波整流系统的影响
摘要：移相变压器结构不对称是多脉波整流系统常见的现象。通过分析多脉波整流系统对移相变压器结构的要求,给出了移相变压器的结构不对称类型,研究了不同不对称类型对移相变压器输出电压有效值和相位差的影响。以三角形联结自耦变压器为例,通过仿真和实验分析了原边绕组不对称对整流系统的影响。实验结果表明,当绕组不对称时,系统各处电压和电流相对于对称时均产生较为明显的改变,且输入电流中含有5、7次等非特征次谐波,系统长期运行于不对称状态会对电网产生较大污染。增强型Z源逆变器的直流链电压直接控制策略
摘要：增强型Z源逆变器与传统Z源逆变器相比不仅具有很强的升压能力,而且很大程度减小Z源网络电容、开关器件电压应力。但Z源逆变器现有控制策略是通过测量电容电压构建闭环间接控制直流链峰值电压,而Z源网络电容电压并不能准确反映直流链电压的动态特性。为了提高增强型Z源逆变器的直流链电压动态响应速度和控制精度,借助于数学建模,提出一种直流链电压直接控制的闭环控制策略,通过直接测量直流链峰值电压来提高系统的控制精度,采用电感内环、直流链峰值电压外环的双闭环控制提高了系统的动态响应速度,有效地抑制非最小相位特性对系统地影响。仿真和实验结果证明控制器对输入和负载扰动具有很好抑制能力。耐电晕PI/无机纳米氧化物复合薄膜设计及性能
摘要：采用热液法制备了纳米无机氧化物分散液,其中水解所需的水由醇缩水成醚反应提供。所得的MTES改性的纳米氧化铝与聚酰亚胺复合制成杂化聚酰亚胺复合薄膜（PI/Al2O3-SiO2）,另外还制备了未改性的纳米氧化铝杂化聚酰亚胺复合薄膜（PI/Al2O3）,在试样厚度均为25μm的情况下,采用双极性脉冲方波电压、峰-峰值2500 V、频率20 kHz、占空比50%、测试温度155℃的条件下,分别测试上述两种薄膜以及Kapton 100 CR薄膜的耐电晕时间,结果表明,PI/Al2O3-SiO2薄膜的耐电晕寿命最长,是Kapton 100 CR薄膜的6倍以上,是PI/Al2O3薄膜的12倍以上。由SEM的测试结果分析表明,PI/Al2O3-SiO2薄膜中的无机纳米复合结构可以更有效地保护PI基体,从而提高材料的耐电晕性。三相并联型有源电力滤波器预测直接功率控制
摘要：针对传统直接功率控制开关频率不固定的问题,提出一种电网平衡条件下有源电力滤波器的预测直接功率控制策略。以有源电力滤波器交流侧输出电压为控制对象,通过一定的预测算法计算出有源电力滤波器交流侧参考输出电压,以保证瞬时功率跟踪功率参考值。利用空间矢量脉宽调制（SVPWM）方法控制有源电力滤波器的交流侧输出电压跟踪该参考电压。仿真比较分析,预测直接功率控制比传统直接功率控制具有更优越的谐波抑制效果。研制了实验样机证明了所提出的预测直接功率控制方法的正确性和可行性。水下机器人的动态Petri递归神经网络控制方法
摘要：针对传统的水下机器人模糊神经网络控制器存在计算量大、抗环境扰动滞后等缺点,设计递归模糊神经网络控制器,通过在线的动态反馈增强水下机器人对环境变化的反应能力。并在网络的第三层即Petri层设计阈值,根据控制器误差的在线控制网络的学习和训练量,从而减少了模糊神经网络的计算量,提高反应速度。基于反向梯度传播原理,由能量函数设计了该网络的学习算法,并根据离散型李亚普诺夫函数确定了学习率参数,从而保证整个网络的收敛性。实验结果表明,该控制器能够提高递归神经网络的计算效率,减少控制误差,对外界干扰具有较强的鲁棒性,在水下机器人的控制方面取得了更好的效果。重复控制在卫星转动部件动量补偿中的应用
摘要：针对卫星转动部件周期运动对姿态控制精确度产生的不利影响,通过补偿飞轮来抵消转动部件运动所引入的干扰。利用重复控制能够高精确度地完成周期信号跟踪或抑制周期性扰动的优点,在原有PID控制器基础上引入重复控制来提高补偿飞轮的角位置跟踪精确度。同时重复控制还可以抑制转动部件摩擦力矩引起的跟踪误差,进一步改善补偿系统的补偿效果。给出有效载荷的运动特性并依据Karnopp摩擦模型进行摩擦力矩分析。仿真部分给出补偿方案的仿真验证,仿真结果表明引入重复控制对补偿精确度的提高有很大贡献,能够抵消99%的角动量干扰。一种文化鱼群算法及其在电机参数辨识中的应用
摘要：针对基本鱼群算法盲目搜索的问题,提出一种新的基于知识的带变异算子的人工鱼群算法。利用文化算法的框架,将鱼群算法嵌入到种群空间当中,构造适用于文化鱼群算法的新的影响函数。同时应用信念空间中的规范知识和情境知识通过影响函数指导人工鱼群算法中的进化步长和方向。通过高维多峰函数检验新算法的性能,最后将新算法应用于一台内置有执行器的鼠笼电机系统的参数辨识问题,得到了参数化的执行器-转子模型。仿真结果表明新算法与基本鱼群算法相比性能显著提高,并且能够有效地解决工程优化问题。《电机与控制学报》简介
摘要：《电机与控制学报》是由哈尔滨理工大学主办的立足国内、面向国际的专业性学术期刊，旨在反映国内外电气工程、控制科学与工程领域中最新的重要研究成果和具有创造性的学术成果。《电机与控制学报》的前身为《哈尔滨电工学院学报》，于