无轴承感应电机论文-胥德龙

无轴承感应电机论文-胥德龙

导读:本文包含了无轴承感应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:无轴承感应电机,PID控制器,自抗扰控制器,逆系统控制

无轴承感应电机论文文献综述

胥德龙[1](2018)在《无轴承感应电机自抗扰LSSVM逆系统控制研究》一文中研究指出无轴承感应电机结合了感应电机和磁轴承的特点,既能产生驱动负载的电磁转矩,又能产生支承转子的径向悬浮力,其潜在的应用价值和复杂的运行控制己成为目前高速交流传动领域一个新的研究方向。无轴承感应电机中转速和转子径向位置通常采用PID控制,使得无轴承感应电机在运行过程中,一定程度上产生了过高超调、振荡以及对外部扰动过分敏感现象,这都影响了电机高性能运行。因此,对无轴承感应电机控制系统中转速和转子径向位置控制器进行优化设计具有重要的理论价值与现实意义。首先,本文对无轴承感应电机,非线性系统以及自抗扰控制技术的研究现状、发展趋势和应用领域进行了简要概述。以无轴承感应电机的非线性控制为研究重点,介绍了经典PID控制器的基本原理,分析了无轴承感应电机的数学模型、应用最小二乘支持向量机理论进行逆模型识别,构建出复合伪线性系统,建立了基于无轴承感应电机最小二乘支持向量机的逆方法控制系统,并进行仿真与分析。其次,为了抑制电机因使用经典PID控制器而产生的转速和转子径向位置超调,减少电机参数变化以及增加负载产生扰动对系统稳定性的影响,本文采用自抗扰控制器代替经典PID控制器并对自抗扰控制器进行速度模块与径向悬浮位移模块的优化设计,并基于无轴承感应电机最小二乘支持向量机逆方法控制系统进行仿真。仿真结果证明了优化后的自抗扰控制方法能够有效地减小和消除系统的超调。本文亦在转速突变和负载突变两种工况下分别进行了对比仿真分析与研究,仿真结果表明优化后的自抗扰控制方法增强了电机的抗干扰能力,提高了无轴承感应电机的鲁棒性和适应性。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2018-06-01)

胥德龙,关新,高晓曦,喻宏伟[2](2017)在《无轴承感应电机LS-SVM逆系统解耦控制研究》一文中研究指出针对无轴承感应电机的非线性,多变量和强耦合系统,本文提出了基于最小二乘支持向量机逆系统控制策略对该系统进行动态解耦。利用最小二乘支持向量机逼近无轴承感应电机的逆模型,并将其与原系统串联构成伪线性复合系统,将无轴承感应电机解耦成四个独立伪线性系统—两个径向位移系统,速度系统和转子磁链系统,根据线性系统理论进行分析与综合。通过仿真结果分析,基于最小二乘支持向量机逆系统控制策略能够实现无轴承感应电机系统的非线性解耦控制,并且系统具有良好的静态和动态性能。(本文来源于《第十四届沈阳科学学术年会论文集(理工农医)》期刊2017-08-31)

杨均悦[3](2017)在《感应型五自由度无轴承电机悬浮及旋转驱动系统研究》一文中研究指出无轴承电机通过定子中两套绕组磁场的合成作用,在驱动转子旋转的电磁转矩基础上派生出可控制转子位移的磁悬浮力,将旋转驱动与悬浮支撑融为一体,从而取消了单独的径向支撑部件,具有无摩擦、无磨损、无润滑及无污染等优点。根据转子结构特点,无轴承电机可分为感应型、永磁型及开关磁阻型等多种类型,其中感应型无轴承电机与异步电机的运行特性相似,具有转子结构简单、气隙磁场均匀、运行可靠性高、齿槽脉动低及弱磁调节范围宽等特点,更易于实现无轴承电机的高速、高精度及大功率化的发展目标,具有广阔的工业应用前景。本文以感应型无轴承电机为研究对象,目标是实现转子在旋转驱动状态下的五自由度精确悬浮控制。为此,需对所研究对象的机电结构、气隙合成磁场、磁场多变量解耦、整体PID控制、双DSP数字控制系统等关键技术进行深入研究,具体内容如下:(1)感应型无轴承电机定子中包含转矩及悬浮两套绕组,所产生的气隙磁场由这两套绕组中的电流感生并迭加而成,所形成的旋转驱动力及悬浮支撑力对外界负载的影响非常敏感,因此,建立包含负载因素的完整数学模型是实现感应型无轴承电机精准控制的关键。本文基于气隙磁场形成原理,利用磁路计算方法,推导出感应型无轴承电机的电磁转矩方程,以此建立了包括转子偏心及电磁转矩的感应型无轴承电机悬浮力模型,并通过有限元仿真及实验方法验证了所建模型的有效性及正确性。(2)目前对感应型无轴承电机的研究及实现主要集中在二自由度的控制方法及控制策略,距工业实用化的期望值相差较大。本文基于单独的二自由度无轴承电机研究基础,提出了将两个二自由度无轴承电机与轴向磁轴承相配合的新型五自由度结构,该结构并非为两个二自由度无轴承电机的简单迭加,而是将这两个电机的定子绕组进行精确的转矩与悬浮协同控制。为此,根据所建的电磁转矩与悬浮力数学模型提出了五自由度无轴承电机的整体设计方案,并进行机电结构的参数化设计、电磁参数的有限元仿真计算及控制系统的流程设计。(3)感应型无轴承电机悬浮控制为多输入多输出系统,因此为实现电磁转矩与磁悬浮力之间、磁悬浮力各分量之间的多变量解耦控制,本文以磁场定向控制策略为基础,建立了基于转矩绕组的电磁转矩矢量控制模型,将其中所需的参数进行坐标变换,建立以转矩磁场为基础的旋转坐标系,将不同转速的磁悬浮力磁场与电磁转矩磁场进行解耦。然后再利用坐标变换方法,将磁悬浮力分解为两个相互垂直的分量,从而实现磁悬浮力控制的解耦。所提出的多变量解耦控制方法已通过实验验证,可在无轴承电机旋转状态下实现转子的稳定悬浮控制。(4)五自由度无轴承电机运行时,其转子时刻处于不规则偏心旋转状态,运动形态复杂。传统的两个二自由度无轴承电机采用分散PID控制策略,根据各自位移传感器反馈信号进行独立悬浮控制,割裂了转子悬浮控制的整体性。本文依据上述磁悬浮力解耦模型,将转子视为刚体,对其进行转子动力学分析及建模,然后将每个二自由度无轴承电机的位移反馈量与磁悬浮力输出量,转化为转子运动方程中的参数,并对转子运动状态进行解耦,以实现五自由度无轴承电机转子悬浮系统的整体PID控制。(5)五自由度无轴承电机控制系统所需输入输出信号繁多,单DSP控制系统由于接口数量有限难以满足本文提出的所有控制要求,而采用多个DSP各自独立控制的方案,则无法保证转矩子系统与悬浮子系统之间数据交换的实时性以及各驱动模块之间输出信号的协调性。为此本文设计了一种以双口RAM为共享存储器的双DSP硬件控制系统,并编制了软件程序,搭建了所需的硬件实验平台,实验表明本文设计的软、硬件系统可保证各驱动控制单元数据通讯的同步性。(6)根据上述研究成果,研制出感应型五自由度无轴承电机的实验样机及其控制系统,并搭建了实验平台:(1)通过可控悬浮力测定实验,得到了磁饱和限制条件下的悬浮绕组电流与磁悬浮力之间的线性变化范围,验证了本文所建立磁悬浮力模型的正确性;(2)通过磁悬浮力解耦控制实验,验证了采用转矩绕组磁场定向控制策略进行磁悬浮力解耦控制方法可实现无轴承电机在旋转状态下的悬浮控制;(3)通过五自由度转子系统的悬浮实验,获得了不同转速状态下的转子悬浮控制精度变化规律,验证了本文所建的双DSP硬件控制系统的有效性;(4)通过对悬浮转子进行径向载荷冲击实验,验证了整体PID控制方法较分散PID控制,可更有效地提高转子受冲击载荷作用后的径向位移恢复能力。(本文来源于《大连交通大学》期刊2017-06-30)

卜文绍,袁澜,肖隽亚,刘文胜[4](2012)在《无轴承异步电机的感应补偿控制研究》一文中研究指出为实现可靠悬浮控制,研究了无轴承异步电机悬浮控制系统转子绕组的电磁感应对悬浮控制性能的影响问题及补偿方法,并基于转矩系统转子磁场定向控制和悬浮系统的感应补偿控制策略,给出了叁相无轴承异步电机控制系统结构,进行了仿真分析和实验,仿真和实验结果表明了所给补偿控制策略的可行性和有效性。(本文来源于《电气传动》期刊2012年03期)

李德广,刘淑琴,卞斌[5](2012)在《磁悬浮轴承感应电机转子拍振机理及其抑制方法》一文中研究指出针对高精确度磁悬浮轴承感应电动机转子运行中激发的拍振问题,研究拍振产生的机理及其抑制方法。分析磁悬浮轴承转子拍振的合成原理,通过理论分析和实验找出合成磁悬浮轴承转子拍振的两个分振动,即与转子转速同频的振动和与内嵌感应电动机旋转磁场同频的振动。结合磁悬浮轴承的特殊电气和机械结构对两个分振动特别是与旋转磁场同频振动的产生根源进行研究分析,并通过数值方法进行验证。根据研究结果提出抑制磁悬浮轴承转子拍振的可行措施。实验结果证明了拍振机理及抑制方法的正确性,实现了转子拍振的有效控制。(本文来源于《电机与控制学报》期刊2012年02期)

王泽锋,卢健康[6](2010)在《无轴承感应电机悬浮绕组的SVPWM控制方法研究》一文中研究指出无轴承电机是电机领域的研究热点,无轴承感应电机的变频器驱动技术是无轴承电机控制的重要部分。该文介绍了利用电压空间矢量技术(SVPWM)进行无轴承感应电机逆变器控制的算法原理,并且通过SIMULINK进行了仿真验证。仿真结果显示,设计的系统满足无轴承电机控制系统的需要,具有一定的实用价值。(本文来源于《微电机》期刊2010年10期)

程文杰,王军闯,刘婷[7](2009)在《感应型无轴承电机绕组分配与功率研究》一文中研究指出以气隙磁通密度的讨论为基础,比较圆满地分配了两套绕组匝数关系,确定了定子每槽导线数,计算了两套绕组的功率,并讨论了影响无轴承电机输出功率的因素。(本文来源于《太原科技》期刊2009年05期)

曹昌平,卢健康,史仪凯[8](2007)在《无轴承感应电机悬浮绕组独立控制仿真研究》一文中研究指出阐述了无轴承感应电机的悬浮原理及悬浮绕组独立控制的基本思想。将无轴承感应电机等效成2台电机,即转矩电机和悬浮电机,按照电压模型法建立转矩绕组气隙磁链观测器,结合位移调节器计算出悬浮绕组的电流。建立了无轴承感应电机悬浮绕组独立控制的Matlab/Simu-link仿真模型;仿真结果合理。(本文来源于《微电机》期刊2007年04期)

曹昌平[9](2007)在《无轴承感应电机的无径向位移传感器运行研究》一文中研究指出无轴承电机集驱动与自悬浮功能于一体,是一种能够同时实现转矩控制与悬浮力控制的新型电机,目前是电机领域的研究热点。 无轴承感应电机具有结构简单、制造方便、可靠性高、适合超高速运行等优点,目前用无轴承感应电机驱动的密封泵已经成功应用到半导体和生命科学等领域。无轴承感应电机的无径向位移传感器技术具有无接触、高可靠性、能够降低控制系统成本、能够减小转子轴向长度和无轴承电机体积的优点,适合高速大功率运行,并改善高速电机的动态性能。 本文阐述了无轴承感应电机的基本原理,分析了计及转子偏心的悬浮力表达式,建立了无轴承感应电机的数学模型,并在Ansoft中仿真了无轴承感应电机的磁场分布。从无轴承感应电机磁动势的分布情况出发,分析在转子偏心的情况下悬浮绕组与转矩绕组的磁链情况,推导出两套绕组间的互感与转子径向偏移量之间的关系,并在Ansoft中仿真了互感随转子径向偏移量的变化关系。根据互感的分析结果,分析了无轴承感应电机的无径向位移传感器运行原理,设计了基于高频信号的转子径向偏移量的检测电路,并在PSpice中仿真了该电路。通过比较目前国内外无轴承感应电机的控制方法,为了简化系统、提高无轴承电机的性能、并使无轴承感应电机向实用化方向发展,采用基于U-I磁链观测模型的悬浮绕组独立控制方法,并分析了悬浮绕组独力控制原理,在Matlab/Simulink中建立了悬浮绕组独立控制系统的仿真模型,仿真结果合理。结合转子径向偏移量的检测系统与悬浮绕组独立控制系统,采用DSP(TMS320LF2407A)作为主控芯片,设计了无轴承感应电机的无径向位移传感器控制系统。(本文来源于《西北工业大学》期刊2007-03-01)

杨国福[10](2007)在《感应型无轴承电机的模糊-PID控制》一文中研究指出从运行原理出发,建立了感应型无轴承电机磁悬浮力的解析模型。设计了一个模糊控制器,进而构建了一个基于模糊控制的自适应PID控制器;利用模糊控制器的模糊推理能力来实现PID控制器参数在线调整,以达到优化控制的目的。仿真结果表明,这种控制器与常规PID控制器相比可以取得较好的控制效果,有效地提高了感应型无轴承电机稳定悬浮运行的动、静态性能。(本文来源于《江苏电器》期刊2007年01期)

无轴承感应电机论文开题报告

(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:

针对无轴承感应电机的非线性,多变量和强耦合系统,本文提出了基于最小二乘支持向量机逆系统控制策略对该系统进行动态解耦。利用最小二乘支持向量机逼近无轴承感应电机的逆模型,并将其与原系统串联构成伪线性复合系统,将无轴承感应电机解耦成四个独立伪线性系统—两个径向位移系统,速度系统和转子磁链系统,根据线性系统理论进行分析与综合。通过仿真结果分析,基于最小二乘支持向量机逆系统控制策略能够实现无轴承感应电机系统的非线性解耦控制,并且系统具有良好的静态和动态性能。

(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。

无轴承感应电机论文参考文献

[1].胥德龙.无轴承感应电机自抗扰LSSVM逆系统控制研究[D].沈阳工业大学.2018

[2].胥德龙,关新,高晓曦,喻宏伟.无轴承感应电机LS-SVM逆系统解耦控制研究[C].第十四届沈阳科学学术年会论文集(理工农医).2017

[3].杨均悦.感应型五自由度无轴承电机悬浮及旋转驱动系统研究[D].大连交通大学.2017

[4].卜文绍,袁澜,肖隽亚,刘文胜.无轴承异步电机的感应补偿控制研究[J].电气传动.2012

[5].李德广,刘淑琴,卞斌.磁悬浮轴承感应电机转子拍振机理及其抑制方法[J].电机与控制学报.2012

[6].王泽锋,卢健康.无轴承感应电机悬浮绕组的SVPWM控制方法研究[J].微电机.2010

[7].程文杰,王军闯,刘婷.感应型无轴承电机绕组分配与功率研究[J].太原科技.2009

[8].曹昌平,卢健康,史仪凯.无轴承感应电机悬浮绕组独立控制仿真研究[J].微电机.2007

[9].曹昌平.无轴承感应电机的无径向位移传感器运行研究[D].西北工业大学.2007

[10].杨国福.感应型无轴承电机的模糊-PID控制[J].江苏电器.2007

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