无刷力矩电机零位设计技术研究

永磁无刷力矩电机零位校准直接影响电机的性能和控制精度,实现零位精确设计不仅能够提高产品设计效率,而且能有效降低电机转矩波动带来的振动、噪声等问题。本文研究永磁无刷力矩电机零位设计方法,提出了基于有限元精确设计永磁无刷力矩电机零位的方法,通过在ANSOFT Maxwell中建立电机的2D有限元模型,实现分装式无刷力矩电机的零位仿真和计算,确定样机零位位置。最后通过研制样机进行试验,验证该方法的有效性。方法的提出可实现无刷力矩电机的零位精确设计,可有效提升产品设计水平,具有一定的工程设计意义。     

自起动单相永磁同步电动机负序阻抗的分析计算

对自起动单相永磁同步电动机的负序阻抗进行了深入分析,在dq0坐标系统中建立了同步电动机负序系统数学模型,从同步电机负序阻抗的定义出发推导在不同运行方式下自起动单相永磁同步电动机的负序阻抗,得到了负序阻抗的表达式并对其进行分析,分析结果对这种新型电机的设计和分析具有重要的参考意义。     

双余度无刷直流电机控制系统的研究

针对机电执行机构可靠性的问题,将具有高功率密度,高可靠性,高容错性的双余度无刷直流电机应用其中,对双余度无刷直流电机控制系统进行了研究。开展了双余度无刷直流电机的基本结构及其控制原理的分析,根据电机的电感矩阵、电压平衡方程和机械运动方程建立了电机的数学模型,并利用Matlab/Simulink仿真软件,采用模块化的设计方法,详细地搭建了双余度无刷直流电机本体及其伺服控制系统的仿真模型,提出了一种基于DSPIC30F2010单片机的双余度无刷直流电机控制系统实验平台。采用双闭环均流控制方法,在单、双通道两种运行模式下进行了仿真分析和实验验证。研究结果表明,该双余度无刷直流电机控制系统可以实现单、双通道两种运行模式,也验证了其闭环控制算法的有效性和准确性。     

永磁直流无刷力矩电机温度场分析

运用Ansys有限元分析软件对永磁直流无刷力矩电机进行了温度场分布研究,根据传热学理论建立了力矩电机连续堵转运行条件下的温度场计算模型,通过力矩电机内热交换给出了边界条件,对该模型进行有限元仿真计算,研究力矩电机模型简化以及电机各部件的发热情况,得出的仿真结果与电机实测数据基本相符,说明该分析方法对于直流无刷力矩电机的设计优化以及电机的温度场分析具有一定的参考意义。     

基于无刷同步电动机的起动控制方法研究

对无刷同步电机的励磁关系进行了详细推导,确定了无刷同步电机起动系统的励磁方案,提出了自控式无刷同步电机的起动控制方法并给出了电磁转矩方程。针对无刷同步电机起动的特点和电机的参数,确定了频率自控式的矢量控制作为控制起动系统的控制方法。通过仿真研究,电机的电磁转矩都保持稳定,电机转速稳定在500 r/min,实现了无刷同步电动机的快速、平稳起动。     

基于Matlab的永磁无刷直流电机仿真控制系统

首先介绍了永磁无刷直流电机的结构原理及控制方式,然后利用Matlab中提供的永磁无刷直流电机模型,并添加逆变器模块、换向逻辑模块、直流无刷电机模块、直流电源模块等,搭建该电机的转速控制系统,通过调节相应的PID参数获得不同转速,利用仿真实验得到电机仿真数据,给出仿真结果并与理论分析一致。     

一种新型往复式定子永磁无刷直线电机的动态数学模型与实验初探

针对新型往复式定子永磁的直线电机,首先简要介绍了其基本结构,然后从定子绕组磁链入手,详细地讨论了该类型直线电机的运行原理以及包括控制电流在内的各种变量的波形等,并利用机电能量转换的基本原理分析了其电磁力的产生机制。为了说明这种类型电机的特点,采用类比的方法利用Flux-MMF图进一步讨论了其与目前流行的各种类型机电一体化电机如开关磁阻电机、双凸永磁电机以及无刷直流电机的异同,得出了许多重要结论。在此基础上,对这种往复式定子永磁的直线电机的动态数学模型进行了探讨。最后,给出了这种类型电机的样机并设计了相应的驱动器系统,给出了相应的实验波形和实验结果。     

电动汽车无刷直流电机的改进模糊控制研究

通过对永磁无刷直流电机数学模型的分析,提出一种基于遗传算法优化的模糊PID控制方法。并结合整车动力学模型用MATLAB/Simulink建立了采用该方法的电机仿真模型。分别对使用传统PID、模糊PID和遗传算法优化后的模糊PID的永磁无刷直流电机控制系统进行仿真。仿真结果表明所提控制方法具有较好控制效果,能够更好适应车辆频繁加减速等复杂运行工况。     

基于Taguchi的高压自起动永磁同步电动机起动性能优化

针对高压自起动永磁同步电动机起动过程中长时间低速爬行及大起动电流等问题,将Taguchi算法和有限元相结合,对高压自起动永磁同步电动机的起动性能进行综合优化。基于磁路法得到电机的基本设计参数和转子槽参数的水平值;利用Taguchi方法建立正交表,得到因子组合;利用有限元法对各组合进行分析,得到不同组合下的起动性能参数;利用极差和方差方法,就转子槽参数对起动性能的影响规律和所占比重进行分析,从而得到高压自起动永磁同步电动机起动性能优化最优组合方案,并进行了样机起动性能测试实验。研究结果表明:将Taguchi正交方法应用于高压自起动永磁同步电动机设计优化上,在保证全面分析的基础上减少分析次数,实现了多目标的同时优化,提高了起动性能,可以为高压自起动永磁同步电动机的设计提供指导方向。     

电传动装甲车辆用1.5kW永磁无刷轮毂电机设计

针对电传动装甲车辆1.5kW轮毂电机的指标要求,选用稀土永磁无刷直流电动机,从转速、转矩、永磁体参数及重量控制等方面对电机进行了设计分析,确定了设计方案,并使用2D电磁场有限元分析软件对设计方案进行了磁场、反电势、空载和负载转速的仿真分析,对样机进行了空载调节特性、转矩-转速特性和功率-转速特性试验,对试验结果与仿真结果进行了对比分析。对因样机与设计方案匝数不同引起的转矩不足进行了分析,并提出了解决措施。     

Minimal Realization of Linear Graph Models for Multi-physics Systems

An engineering system may consist of several different types of components,belonging to such physical"domains"as mechanical,electrical,fluid,and thermal.It is t...     

On the Relation of Load to Average Gap in the Contact Between Surfaces with Longitudinal Roughness

A computer simulation model for the contact between longitudinally-oriented rough surfaces has been formulated. This model closely duplicates the actual surf ace contact deformation behavior by taking into account the elastic interactions between the asperities. There were no assumptions made about the shapes, or any deformation behavior of the asperities, except for their obeying the laws of elasticity. The plastic deformations on the high asperity peaks were taken into account by setting a ceiling on their contact pressures at the material hardness value. The simulations used real surface profiles which were digitized from unworn circumferentially ground steel surfaces. Each pair of these profiles was mathematically combined to form an equivalent rough profile pressing against an infinitely rigid flat and having the appropriately adjusted elastic modulus. A total of 28 different pairs of profiles were used in the simulations. Each contacting pair was subjected to 30 different load levels and the local contact pressures and deformations were calculated. The contact simulations yielded some important mathematical relationships between parameters, such as the real area of contact, average gap, and average asperity load through statistical curve fitting. Two analytical functions were generated to relate the average load to average gap and the real area of contact to load.     

三绕组变压器的双绕组等效建模及在Matpower中的应用

针对实际电网存在着大量的三绕组变压器,但国际上一些著名商业软件,如BPA仿真软件、Matpower这一权威潮流计算开源软件,均只提供双绕组变压器模型,限制了其在具有三绕组变压器的电力系统中的应用的问题,潮流计算是自主开发的电力系统各种应用软件的核心模块,因此依托国际权威开源程序进行二次开发,是一种较好的选择。对Matpower要求的数据格式进行了归纳,对变压器的一般的等值电路及带理想变压器的等值电路和带标幺值的等值电路进行了分析研究,提出了三绕组变压器转换为双绕组等效模型的建模方法,使得原先只适应双绕组变压器的潮流计算软件可以适用于三绕组变压器电网的潮流计算;最后以Matpower软件为例进行了案例计算,并用PSASP仿真软件进行对比验证。研究结果证明,所提出的建模方法是有效的。     

Quantum Cooperative Robotics and Autonomy

The intersection of Quantum Technologies and Robotics Autonomy is explored in the present paper.The two areas are brought together in establishing an interdisci...     

电站锅炉模糊风险评价方法研究与应用

针对电站锅炉风险等级评价问题,将模糊综合评价技术应用到电站锅炉风险等级评价中。开展了电站锅炉失效影响因素及模糊评价因素的重要程度分析,建立了一套科学合理适于在线评价的电站锅炉风险评价体系,提出了模糊综合评价技术与改进的模糊层次分析法相结合的模糊风险评价方法,利用改进的模糊层次分析法计算了指标体系中各层指标权重。对某一台电站锅炉的实际运行工况影响子因素进行了模糊风险评价,采用模糊合成算子进行模糊综合运算得到电了站锅炉运行工况影响子因素的评价向量。研究结果表明:电站锅炉的运行工况影响子因素的风险评价等级为第6级,失效可能性等级为小,该电站锅炉运行工况良好。     

考虑进油孔有限长滑动轴承油膜力的近似解析解

针对具有进油孔的有限长滑动轴承油膜力求解问题,采用变分原理和分离变量法,求得了有限长滑动轴承油膜压力分布的近似解析表达式。将油膜压力分布的近似解析表达式在油膜存在区域上进行积分,即得到了油膜力。将提出的计算有限长滑动轴承油膜力方法与无限长轴承模型、有限元方法的计算结果进行了比较,发现了提出的方法与有限元方法的计算结果很接近。最后,研究了进油孔位置和进油压力对油膜存在区域、油膜力等的影响,研究结果表明进油孔位置和进油压力对油膜存在区域和油膜力有较大的影响。     

Fifth International Summer School on Screw-Theory Based Methods in Robotics

正3-11 September,2014University of Bologna,Bologna,Italy www.summerscrews.org summerscrews2014.ing.unibo.it SUMMER 20SCREWS 14In 2014,our screw-theory school comes to the world's oldest university.In early September,Summer Screws'14 will gather six experts in the application of screw theory in robotics and up to 40 participants at the University of Bologna,Bologna,Italy.The school will teach attendees how to apply existing methods and empower them to develop new ones in their own research.The basic theoretical notions will be introduced in a rigorous manner,emphasizing examples,applications,and exercises.Scholarships are available.     

交通荷载作用下桥梁结构参数识别方法

应用动力节点加载法,将作用在桥梁上的交通荷载转化为等效节点荷载,再用两步构造法识别结构物理参数.第1步,用Newmark-β方法变换结构运动方程,并用结构的加速度响应求得变换空间内的位移、速度和加速度响应;第2步,基于最小二乘原理,构造出变换空间内求解结构参数的递推式,进行结构物理参数识别.数值模拟结果表明,在交通荷载作用下,该方法能够快速、准确地进行桥梁结构参数识别.     

INDUSTRIAL ENGINEERING AND VISUALISATION-A PRODUCT DEVELOPMENT PERSPECTIVE

Taking the actual project of teaching and researching process for example, the relationship between the industrial engineering and product development is discussed. And use the novel visualization technology to support the industrial engineering and product development. How to use the new computer modeling and simulating technologies to support the product development and industrial engineering, is introduced especially. The support includes both domestic products and industrial systems. The visualization and computer technologies take a very important role in some system or multi-direction modeling, those technologies mentioned above can help the industrial engineers study the effect of design on the whole life circle, including the producing steps. So the engineers can avoid making the wrong decision which may cause bad effects on the whole industrial engineering.     

Non-monotonic material contrast in scanning ion and scanning electron images

30 keV Ga⁺ focused ion beam induced secondary electron (iSE) imaging was used to determine the relative contrast between several materials. The iSE signal compared from C, Si, Al, Ti, Cr, Ni, Cu, Mo, Ag, and W metal layers does not decrease with an increase in target atomic number Z₂, and shows a non-monotonic relationship between contrast and Z₂. The non-monotonic relationship is attributed to periodic fluctuations of the stopping power and sputter yield inherent to the ion–solid interactions. In addition, material contrast from electron-induced secondary electron (eSE) and backscattered electron (BSE) images using scanning electron microscopy (SEM) also shows non-monotonic contrast as a function of Z₂, following the periodic behavior of the stopping power for electron–solid interactions. A comparison of the iSE and eSE results shows similar relative contrast between the metal layers, and not complementary contrast as conventionally understood. These similarities in the contrast behavior can be attributed to similarities in the periodic and non-monotonic function defined by incident particle–solid interaction theory.