导读:本文包含了开关磁阻平面电机论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:平面开关磁阻电机,无位置传感器,位置辨识,滑模观测器
开关磁阻平面电机论文文献综述
肖松松[1](2018)在《平面开关磁阻电机的无位置传感器动子位置辨识研究》一文中研究指出平面开关磁阻电机(Planar Switched Reluctance Motor,PSRM)具有直接驱动、结构简单、行程大、精度高、可靠性高和环境适应性强的优点,在半导体制造装备等先进制造领域显示出极大的应用前景。目前PSRM采用位置传感器检测动子位置,提高了成本,降低了可靠性与环境适应性,进而阻碍了其在先进制造领域的推广应用与发展。因此,论文研究了基于滑模观测器的PSRM无位置传感器动子位置辨识,为PSRM的无位置传感器控制奠定了基础,在进一步推动PSRM的工业应用方面,具有重要的理论与应用意义。论文主要研究工作如下:给出了PSRM的基本结构,阐述了PSRM的工作原理,建立了PSRM的电压平衡方程、电磁力方程以及运动学方程,并构建了PSRM控制系统。采用滑模变结构理论,设计了PSRM的滑模观测器,根据电机的磁链、电感与位置的数学关系观测电机电流,应用比例积分控制算法实时调整观测到的电机电流,通过设计的滑模观测器和调整后的电机电流,辨识电机的动子位置,并基于李雅普诺夫稳定性理论,探讨了基于滑模观测器的PSRM无位置传感器动子位置辨识算法的稳定性。利用实验测试得到的PSRM的电压与电流数据,使用MATLAB/Simulink搭建了基于滑模观测器的PSRM无位置传感器动子位置辨识仿真系统,采用比例微分位置控制,对提出的动子位置辨识算法进行了仿真研究。基于dSPACE在环仿真平台,搭建了PSRM无位置传感器动子位置辨识实验系统,采用比例微分位置控制,对提出的动子位置辨识算法进行了实验研究。PSRM无位置传感器动子位置辨识算法的仿真结果表明:在50mm幅值、0.1Hz频率的正弦运动下,实现了电机X轴和Y轴动子位置的实时辨识,辨识得到的X轴动子位置与实际动子位置误差在-2.7166mm~2.7104mm范围内,Y轴辨识得到的动子位置与实际动子位置误差在-2.8612mm~2.7938mm范围内。PSRM无位置传感器动子位置辨识算法的实验结果表明:在50mm幅值、0.1Hz频率的正弦运动下,实现了电机X轴与Y轴的动子位置的实时辨识,辨识得到的X轴动子位置与实际X轴动子位置误差在-2.2392mm~1.7853mm范围内,辨识得到的Y轴动子位置与实际Y轴动子位置误差在-2.3648mm~2.5347mm范围内;在50mm幅值、0.1Hz频率的正弦运动下,仿真系统与实验系统辨识得到的动子位置吻合。仿真与实验验证了所提出的基于滑模观测器的PSRM无位置传感器动子位置辨识算法的有效性。(本文来源于《深圳大学》期刊2018-06-30)
陈志敏[2](2017)在《平面开关磁阻电机无位置传感器动子位置检测方法研究》一文中研究指出平面开关磁阻电机利用电磁能实现二维平面直驱,是一种新型的特种平面电机,具有发展前景。迄今为止,平面开关磁阻电机主要采取光栅尺位置传感器获取动子位置信息,而光栅尺位置传感器价格昂贵,提高了系统成本,并且降低了系统的可靠性。为此,本论文研究无位置传感器的平面开关磁阻电机动子位置检测方法,具有重要的学术意义与潜在的应用价值。论文阐述了平面开关磁阻电机的工作原理,给出了平面开关磁阻电机的基本结构,建立了平面开关磁阻电机的数学模型,构建了平面开关磁阻电机无位置传感器动子位置检测系统方案,建立了基于d SPACE的平面开关磁阻电机无位置传感器动子位置检测系统半实物结构框图。针对平面开关磁阻电机的机械结构及电磁特性,提出了基于电流注入法的平面开关磁阻电机无位置传感器动子位置检测方法。给出了动子位置检测原理,推导了检测电流幅值与频率的理论取值区间,为后续平面开关磁阻电机无位置传感器动子初始位置检测方法和低速运行状态下的动子位置检测方法研究奠定理论基础。针对平面开关磁阻电机的初始位置检测问题,提出了基于电流注入法的平面开关磁阻电机无位置传感器动子初始位置检测方法,分析了动子绕组电压与电感的数学关系,给出了初始位置检测原理,设计了初始位置检测流程。考虑到平面开关磁阻电机系统硬件资源等因素,利用动态信号分析仪对电机驱动器的噪声进行了频谱分析,获得了检测电流幅值与频率的实际取值区间。联合ANSYS Maxwell电磁仿真软件与Simplorer多域机电系统仿真分析软件,研究了平面开关磁阻电机初始位置检测仿真系统,搭建了基于d SPACE的平面开关磁阻电机无位置传感器动子初始位置检测系统,并实验研究了平面开关磁阻电机无位置传感器动子初始位置检测方法。仿真结果表明,X轴与Y轴动子初始位置误差均在[-0.086,0.1]mm范围内。实验结果表明,X轴动子初始位置误差在[-0.2383,0.1557]mm范围内,Y轴动子初始位置误差在[-0.2213,0.1172]mm范围内。仿真与实验结果均验证了所提出初始位置检测方法的可行性与有效性。为了实现平面开关磁阻电机低速运行状态下的动子位置检测,提出了基于电流注入法的平面开关磁阻电机无位置传感器动子位置检测方法。分析了平面开关磁阻电机低速运行状态下无位置传感器动子位置检测原理,基于电机励磁规则,确定了电机的导通相与非导通相。基于ANSYS Maxwell与Simplorer软件,建立并研究了平面开关磁阻电机无位置传感器动子位置检测仿真系统,构建了基于d SPACE的平面开关磁阻电机无位置传感器动子位置检测系统,进行了平面开关磁阻电机无位置传感器动子位置检测实验,给出并分析了实验结果。研究表明,位置检测精度与检测电流的频率成正比,与电机运行速度成反比。仿真结果表明,X轴、Y轴的最大检测误差为0.4821mm。实验结果表明,X轴的检测误差在[-0.9966,1.332]mm内,Y轴的检测误差在[-0.7432,1.179]mm内,检测位置可较好地跟踪实际位置,验证了所提出方法的有效性。论文提出了基于电流注入法的平面开关磁阻电机无位置传感器动子初始位置检测方法、低速运行状态下的基于电流注入法的平面开关磁阻电机无位置传感器动子位置检测方法,实现了平面开关磁阻电机无位置传感器的动子初始位置和低速运行状态下的动子位置检测,推动了平面开关磁阻电机技术的发展。(本文来源于《深圳大学》期刊2017-06-30)
许展志[3](2017)在《基于DSP的平面开关磁阻电机位置控制器研发》一文中研究指出平面开关磁阻电机是一种新型电机,遵循磁阻最小原理,具有结构简单、成本低、行程大、精度高、热耗低和适应性强等突出特点,因此在急需大行程、高精度、高可靠性平面定位装置的先进制造装备领域极具发展前景。本文研发一种基于DSP的平面开关磁阻电机位置控制器,以期推进平面开关磁阻电机的工业应用。论文首先分析了平面开关磁阻电机的运行原理与结构,给出了平面开关磁阻电机的数学模型,建立了平面开关磁阻电机的位置控制系统,分析了比例积分微分(PID)控制算法,并讨论了滑模变结构控制算法。其次,为了减小平面开关磁阻电机运动过程的柔性冲击,采用S曲线加减速轨迹规划方法,论文设计了平面开关磁阻电机的S曲线加减速轨迹,设计了平面开关磁阻电机的PD位置控制器和平面开关磁阻电机的滑模变结构位置控制器,利用MATLAB仿真软件构建平面开关磁阻电机的PD位置控制仿真系统和平面开关磁阻电机的滑模变结构位置控制仿真系统,比较研究了基于S曲线加减速轨迹规划方法的平面开关磁阻电机位置控制性能与未考虑S曲线加减速轨迹规划方法的平面开关磁阻电机位置控制性能。最后,论文构建了基于DSP的平面开关磁阻电机位置控制系统框架,设计了基于DSP的平面开关磁阻电机位置控制器硬件与软件,构建了基于PC上位机的平面开关磁阻电机位置控制系统可视化监控界面,研发了基于DSP的平面开关磁阻电机PD位置控制器与基于DSP的平面开关磁阻电机滑模变结构位置控制器,实验研究了基于DSP的平面开关磁阻电机PD位置控制和滑模变结构位置控制性能。研究结果表明:基于DSP的平面开关磁阻电机PD位置控制系统实现了稳态误差为±4.8μm的10mm行程定位、稳态误差为±6.4μm的100mm行程定位、动态误差为±26.4μm的50mm半径圆形轨迹跟踪,基于DSP的平面开关磁阻电机滑模变结构位置控制系统实现了稳态误差为±19.2μm的10mm行程定位、稳态误差为±28.8μm的100mm行程定位、动态误差为±81.9μm的50mm半径圆形轨迹跟踪,实现了基于DSP的平面开关磁阻电机高精度运动控制。论文研发了基于DSP的平面开关磁阻电机PD位置控制器和基于DSP的平面开关磁阻电机滑模变结构位置控制器,实现了基于DSP的平面开关磁阻电机高精度PD位置控制与滑模变结构位置控制,为进一步开发面向工业应用的平面开关磁阻电机位置控制器奠定了基础。(本文来源于《深圳大学》期刊2017-06-30)
陆华才,阮光正,窦腾飞[4](2016)在《基于模糊控制的开关磁阻平面电机位置控制研究》一文中研究指出开关磁阻平面电机具有结构简单,运行可靠,控制方便等优点,在生产生活中具有很广泛的应用。由于电机本身具有的非线性特性而引发的电磁推力波动较大,电流非线性失真严重等问题,给电机位置控制带来了困难。本文通过力分配函数抑制电磁推力波动,采用模糊PID控制方法进行电机位置控制,仿真结果表明具有良好的控制效果,研究成果能够为以后的开关磁阻平面电机设计奠定基础。(本文来源于《微电机》期刊2016年10期)
郑鸿鑫[5](2016)在《平面开关磁阻电机位置控制算法研究》一文中研究指出平面开关磁阻电机具有结构简单、制造方便、大行程、低热耗、低成本和控制简单等突出特点,在微电子制造、光制造、精密加工等先进制造装备领域具有广泛的应用前景。但是,平面开关磁阻电机的强非线性以及大力脉动特性严重阻碍其高精度运动,围绕平面开关磁阻电机的高精度位置控制问题,本文深入研究平面开关磁阻电机位置控制算法,主要研究内容如下:研究了平面开关磁阻电机的结构和工作原理,建立了平面开关磁阻电机的数学模型,构建了平面开关磁阻电机的控制系统,搭建了基于d SPACE的平面开关磁阻电机实验平台,利用最小二乘法辨识了平面开关磁阻电机的数学模型参数,采用辨识的数学模型分析了平面开关磁阻电机的稳定性、根轨迹特性、频域特性和能控能观性,分别探讨了平面开关磁阻电机在比例、比例微分、比例积分和比例微分积分位置控制作用下的稳定性和稳态误差。结合模糊控制和比例微分(Proportional-Derivative,PD)控制,设计了平面开关磁阻电机的模糊比例微分位置控制器,应用MATLAB软件对该控制器进行了仿真验证,实验研究了平面开关磁阻电机在模糊PD位置控制算法作用下的定位跟踪和动态轨迹跟踪。构建了模糊PD位置控制与PD位置控制对比实验,在相同的PD控制参数初值条件下,比较研究了平面开关磁阻电机的模糊PD位置控制和PD位置控制的控制性能。针对平面开关磁阻电机的强非线性特性,设计了平面开关磁阻电机的滑模变结构位置控制器,采用MATLAB软件对该控制器进行了仿真验证,实验研究了平面开关磁阻电机在滑模变结构位置控制算法作用下的定位跟踪和动态跟踪特性。构建了滑模变结构控制与PD控制对比实验,在相同的稳态误差条件下,比较研究了平面开关磁阻电机的滑模变结构位置控制与PD位置控制的动态性能。实验结果表明:(1)平面开关磁阻电机模糊PD位置控制系统实现了±12.6μm稳态误差的定位和±41.2μm动态误差的轨迹跟踪;(2)平面开关磁阻电机滑模变结构位置控制系统实现了±15.5μm稳态误差的定位和±110.7μm动态位置误差的轨迹跟踪。(3)与PD位置控制相比,所设计的模糊PD位置控制和滑模变结构位置控制具有更小的稳态误差和更强的鲁棒性,实现了稳定、快速、准确的定位和动态轨迹跟踪。(本文来源于《深圳大学》期刊2016-06-30)
李玲珑[6](2016)在《平面开关磁阻电机系统的性能测试方法研究》一文中研究指出平面开关磁阻电机是一种新型的特种电机,具有直驱、结构简单、可靠性高、精度高、行程大等优点,在先进制造装备领域展示出应用前景。迄今平面开关磁阻电机的设计理论及其控制研究已经取得进展,但是对平面开关磁阻电机系统的性能参数及特性的测试研究还不够系统深入,为此,本文重点研究了平面开关磁阻电机系统的性能测试,并开展了基于Lu Gre摩擦模型的平面开关磁阻电机系统的摩擦补偿控制研究。阐述了平面开关磁阻电机的结构及其工作原理,构建了平面开关磁阻电机系统的实验平台,推导了平面开关磁阻电机的数学模型,并分析了电机系统的性能参数及特性。针对平面开关磁阻电机系统的机械参数及特性,设计了机械参数及特性的测试方案。给出了平面开关磁阻电机的机械参数,利用应变片测量了电机的静态法向力,采用振动加速度传感器测试了电机的动态法向力,基于ANSYS的有限元模态分析方法和模态试验方法得到了电机的固有频率,运用声压传感器测量了电机的噪声。测试结果表明:法向力脉动是引起平面开关磁阻电机振动的主要原因,当法向力频率接近于电机某阶次的固有频率时,电机将会产生较大的振动;平面开关磁阻电机的噪声与励磁电流的大小、电机运行轨迹及控制策略有关;通过有效的控制算法,可避开电机的固有频率,从而实现该电机的减振降噪。针对平面开关磁阻电机系统的电机参数及特性,设计了电机参数及其特性的测试方案。利用LCR测量仪测量了电机动子绕组的电感,采用伏安测量法获得了动子间的互感特性,使用阶跃电压法间接测量了电机磁链,并推算出了电机推力,通过测力计测量了电机合力。测试结果表明:平面开关磁阻电机系统的电机特性具有复杂的非线性,与动定子间的位置及相电流有关。针对摩擦力严重阻碍平面开关磁阻电机系统的高精度运动,采用Lu Gre模型建立了平面开关磁阻电机沿X轴和Y轴的摩擦力模型,并辨识了Lu Gre摩擦模型的参数,构建了观测器观测平面开关磁阻电机的摩擦力,设计了基于Lu Gre摩擦模型的平面开关磁阻系统摩擦补偿控制算法,并分析了加入摩擦补偿后的平面开关磁阻电机系统的稳定性,对基于Lu Gre摩擦模型的平面开关磁阻系统进行了仿真和实验研究,测试了不加摩擦补偿控制算法和加入摩擦补偿控制算法的平面开关磁阻电机系统的控制性能。研究结果表明:与不加摩擦补偿的平面开关磁阻电机系统相比,加入摩擦补偿后的平面开关磁阻电机系统,跟踪性得到了提高,动态位置误差显着降低了40.00%以上,运动精度明显提高了,验证了设计的基于Lu Gre摩擦模型的摩擦补偿控制算法的正确性和有效性。(本文来源于《深圳大学》期刊2016-06-30)
曹广忠,黄苏丹,汪济欢,段吉安,钱清泉[7](2016)在《平面开关磁阻电机模型参考自适应位置控制》一文中研究指出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。(本文来源于《电机与控制学报》期刊2016年06期)
窦腾飞[8](2016)在《开关磁阻平面电机结构分析与控制策略研究》一文中研究指出随着高精密加工及其相关产业的发展,人们对高精度平面定位装置的需求越来越高。传统的平面定位装置,采用旋转电机结合滚珠丝杠等中间转换环节将旋转运动转化为直线运动,进而再将直线运动转化为平面运动。复杂的中间转换装置增加了系统误差,不能满足高精度的加工工艺需求。平面电机是一种无需中间转换环节,直接将电能转换为机械能,并且实现二维平面运动的执行装置。平面电机的研究主要集中在美国、日本和韩国。主要由感应式平面电机、永磁式平面电机、开关磁阻式平面电机(Switched Reluctance Motor Planar, SRPM)叁种。本文以开关磁阻平面电机作为研究对象,根据开关磁阻平面电机结构特性,结合开关磁阻式直线电机的构造,设计电机的结构参数和电气参数。使用Solid Works设计开关磁阻平面电机的装配模型。利用AnsoftMaxwel3D有限元分析软件对电机进行静态磁场和瞬态磁场分析,获得电磁推力曲线和电感曲线数据。通过对有限元计算出来的数据进行分析,采用数值分析法,用余弦函数近似描述电机电感曲线,并建立电机数学模型。本文针对电机单相励磁方案的不足,采用多相励磁方案,利用比例内插法求解电流给定值,结合电流滞环控制设计电流控制器,作为SRPM控制系统的内环。同时采用改进型PD控制方法设计电机位置控制器,并利用模糊控制策略动态调整PD控制器的参数。最后利用Matlab/Simulink搭建SRPM多相励磁策略下的仿真模型,检测电机对方波信号和正弦信号的跟踪效果。完成电机在平面内对矩形和圆形轨迹的准确跟踪。(本文来源于《安徽工程大学》期刊2016-06-08)
黄苏丹[9](2016)在《平面开关磁阻电机的高精度运动机理及其控制方法》一文中研究指出平面开关磁阻电机遵循磁阻最小原理工作,是一种新型的平面电机,具有结构简单、制造容易、成本低廉、可靠性高、行程大和环境适应性强等突出特点,在大行程高精度平面驱动装置的微电子制造、超精密加工等先进制造装备领域显示出极大的发展潜力。针对原有平面开关磁阻电机运动精度较低的不足,围绕平面开关磁阻电机运动精度生成机理的关键科学问题,论文深入研究平面开关磁阻电机的高精度运动机理及其控制方法,为大行程高精度平面开关磁阻电机的工业应用提供系统的理论支撑和设计参考。综合考虑降低平面开关磁阻电机的力脉动和形变并提高电机运动精度的要求,优化设计了平面开关磁阻电机结构。根据期望的最大推力和最大速度,理论推导了动定子的主要几何尺寸、电磁参数与动力学参数之间的数学关系。为降低电机力脉动,选取了更小的极距和更多的动子齿对数等参数,进而确定了动定子的主要几何尺寸和电磁参数。为减小运动平台形变,利用ANSYS Workbench有限元软件优化设计了运动平台的机械结构。基于优化设计的电机结构研制了一台平面开关磁阻电机,构建了实验平台,测量并分析了电机的机械与电磁特性。研究结果表明,研制的平面开关磁阻电机其推力、速度、形变和强度满足设计要求,有效降低电机力脉动从而提高电机运动精度。采用稀疏最小二乘支持向量机回归算法,建立了平面开关磁阻电机的非线性力电流转换模型,利用等效磁路法、磁通管道法和虚功法,理论推导了电机的非线性推力和法向力模型,通过LuGre动态摩擦模型,构建了电机的非线性摩擦力模型,分别对这四个非线性模型进行了仿真和实验。仿真和实验结果表明:非线性力电流转换模型可精确地预测大于1A的电流;非线性推力和法向力模型的理论计算值与有限元仿真计算值、实验测量值之间的平均相对误差均小于10%;非线性摩擦力模型计算的摩擦力与仿真系统的摩擦力之间的平均相对误差约为10%;所建立的非线性模型具有精确性,为实现平面开关磁阻电机的高精度运动奠定了理论基础。采用局部灵敏度分析理论,推导了平面开关磁阻电机参数对推力和法向力的归一化灵敏度,基于推导的归一化灵敏度揭示了电机参数对电机运动精度的影响规律,并给出了提高电机运动精度的措施。研究结果表明:动定子迭片厚度、齿距、气隙、绕组线圈匝数、电流和位置对推力和法向力的归一化灵敏度主要属于超高灵敏度等级;动定子迭片厚度、电流、气隙、齿距、位置、动子绕组线圈匝数对电机运动精度的影响程度依次增大,其对电机运动精度影响所作贡献的百分比分别为10.12%、15.05%、17.26%、18.07%、19.27%、20.23%;获得了平面开关磁阻电机的运动精度生成机理与规律,为实现其高精度运动控制提供了理论支撑。探讨了平面开关磁阻电机的能效提升问题,提出了一种基于最大力电流比策略的平面开关磁阻电机能效提升方法。为描述最大力电流比策略,构建了一个具有时变参数的约束优化问题,通过惩罚函数法将该约束优化问题转化为一个非约束优化问题,采用设计的自适应遗传算法求解该非约束优化问题。对提出的最大力电流比策略进行了仿真和实验。仿真和实验结果表明:与传统电流分配方法相比,基于最大力电流比策略的电流分配方法使电机铜耗降低10%以上,有效提高了电机能效,同时实现了电机平稳快速准确的轨迹跟踪。理论推导了平面开关磁阻电机的比例位置控制、比例积分位置控制、比例微分位置控制、比例积分微分位置控制的稳态位置误差,选用比例微分位置控制器对其进行了运动控制实验,设计了基于输入输出的模型参考自适应位置控制器,分析了模型参考自适应位置控制的稳定性,对电机系统进行了模型参考自适应位置控制实验,构建了基于前馈摩擦补偿器的电机位置控制系统并对其进行了比例微分控制实验。实验结果表明:比例微分位置控制系统平稳快速准确地实现了±0.3μm稳态位置误差的1μm行程定位、±2.3gm稳态位置误差的290mm行程定位、±56.9μm动态位置误差的57~100mm行程轨迹跟踪;模型参考自适应位置控制系统平稳快速准确地完成了15mm行程的亚微米级定位,稳态位置误差为±0.2μm;与未施加前馈摩擦补偿器相比,基于前馈摩擦补偿器的电机比例微分位置控制系统轨迹跟踪的动态位置误差减小了33%以上,实现了+0.2μm稳态位置误差的1μm行程定位、±1.5μm稳态位置误差的290mm行程定位、0.5gm的x轴和y轴定位分辨率;平面开关磁阻电机实现了微纳米级精度运动。综上,论文优化设计了平面开关磁阻电机结构,分析了平面开关磁阻电机的机械与电磁特性,建立了平面开关磁阻电机的非线性模型,揭示了平面开关磁阻电机的运动精度生成机理,提出了一种基于最大力电流比策略的平面开关磁阻电机能效提升方法,设计了叁种平面开关磁阻电机的高精度位置控制器,研制了样机并完成了所提出的理论的实验验证,实现了平面开关磁阻电机的微纳米级精度运动控制。取得的平面开关磁阻电机的高精度运动机理及其控制方法为高精度平面开关磁阻电机的应用提供了系统的理论支撑和设计参考。(本文来源于《西南交通大学》期刊2016-05-08)
黄苏丹,曹广忠,方继林,杨宏健,潘剑飞[10](2015)在《平面开关磁阻电机电磁性能分析》一文中研究指出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叁维瞬态有限元模型,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。(本文来源于《微电机》期刊2015年09期)
开关磁阻平面电机论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
平面开关磁阻电机利用电磁能实现二维平面直驱,是一种新型的特种平面电机,具有发展前景。迄今为止,平面开关磁阻电机主要采取光栅尺位置传感器获取动子位置信息,而光栅尺位置传感器价格昂贵,提高了系统成本,并且降低了系统的可靠性。为此,本论文研究无位置传感器的平面开关磁阻电机动子位置检测方法,具有重要的学术意义与潜在的应用价值。论文阐述了平面开关磁阻电机的工作原理,给出了平面开关磁阻电机的基本结构,建立了平面开关磁阻电机的数学模型,构建了平面开关磁阻电机无位置传感器动子位置检测系统方案,建立了基于d SPACE的平面开关磁阻电机无位置传感器动子位置检测系统半实物结构框图。针对平面开关磁阻电机的机械结构及电磁特性,提出了基于电流注入法的平面开关磁阻电机无位置传感器动子位置检测方法。给出了动子位置检测原理,推导了检测电流幅值与频率的理论取值区间,为后续平面开关磁阻电机无位置传感器动子初始位置检测方法和低速运行状态下的动子位置检测方法研究奠定理论基础。针对平面开关磁阻电机的初始位置检测问题,提出了基于电流注入法的平面开关磁阻电机无位置传感器动子初始位置检测方法,分析了动子绕组电压与电感的数学关系,给出了初始位置检测原理,设计了初始位置检测流程。考虑到平面开关磁阻电机系统硬件资源等因素,利用动态信号分析仪对电机驱动器的噪声进行了频谱分析,获得了检测电流幅值与频率的实际取值区间。联合ANSYS Maxwell电磁仿真软件与Simplorer多域机电系统仿真分析软件,研究了平面开关磁阻电机初始位置检测仿真系统,搭建了基于d SPACE的平面开关磁阻电机无位置传感器动子初始位置检测系统,并实验研究了平面开关磁阻电机无位置传感器动子初始位置检测方法。仿真结果表明,X轴与Y轴动子初始位置误差均在[-0.086,0.1]mm范围内。实验结果表明,X轴动子初始位置误差在[-0.2383,0.1557]mm范围内,Y轴动子初始位置误差在[-0.2213,0.1172]mm范围内。仿真与实验结果均验证了所提出初始位置检测方法的可行性与有效性。为了实现平面开关磁阻电机低速运行状态下的动子位置检测,提出了基于电流注入法的平面开关磁阻电机无位置传感器动子位置检测方法。分析了平面开关磁阻电机低速运行状态下无位置传感器动子位置检测原理,基于电机励磁规则,确定了电机的导通相与非导通相。基于ANSYS Maxwell与Simplorer软件,建立并研究了平面开关磁阻电机无位置传感器动子位置检测仿真系统,构建了基于d SPACE的平面开关磁阻电机无位置传感器动子位置检测系统,进行了平面开关磁阻电机无位置传感器动子位置检测实验,给出并分析了实验结果。研究表明,位置检测精度与检测电流的频率成正比,与电机运行速度成反比。仿真结果表明,X轴、Y轴的最大检测误差为0.4821mm。实验结果表明,X轴的检测误差在[-0.9966,1.332]mm内,Y轴的检测误差在[-0.7432,1.179]mm内,检测位置可较好地跟踪实际位置,验证了所提出方法的有效性。论文提出了基于电流注入法的平面开关磁阻电机无位置传感器动子初始位置检测方法、低速运行状态下的基于电流注入法的平面开关磁阻电机无位置传感器动子位置检测方法,实现了平面开关磁阻电机无位置传感器的动子初始位置和低速运行状态下的动子位置检测,推动了平面开关磁阻电机技术的发展。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
开关磁阻平面电机论文参考文献
[1].肖松松.平面开关磁阻电机的无位置传感器动子位置辨识研究[D].深圳大学.2018
[2].陈志敏.平面开关磁阻电机无位置传感器动子位置检测方法研究[D].深圳大学.2017
[3].许展志.基于DSP的平面开关磁阻电机位置控制器研发[D].深圳大学.2017
[4].陆华才,阮光正,窦腾飞.基于模糊控制的开关磁阻平面电机位置控制研究[J].微电机.2016
[5].郑鸿鑫.平面开关磁阻电机位置控制算法研究[D].深圳大学.2016
[6].李玲珑.平面开关磁阻电机系统的性能测试方法研究[D].深圳大学.2016
[7].曹广忠,黄苏丹,汪济欢,段吉安,钱清泉.平面开关磁阻电机模型参考自适应位置控制[J].电机与控制学报.2016
[8].窦腾飞.开关磁阻平面电机结构分析与控制策略研究[D].安徽工程大学.2016
[9].黄苏丹.平面开关磁阻电机的高精度运动机理及其控制方法[D].西南交通大学.2016
[10].黄苏丹,曹广忠,方继林,杨宏健,潘剑飞.平面开关磁阻电机电磁性能分析[J].微电机.2015