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适用于电网频率响应分析的直驱型风电场实用化等值方法
1
作者 张磊 晁璞璞 +3 位作者 金泳霖 刘志辉 李卫星 李志民 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第14期200-207,共8页
风电参与系统调频是提升新型电力系统频率安全稳定水平的重要途径之一。为了高效分析风电参与调频时系统的频率演化机理,亟须研究适用于电网频率响应特性分析的风电场聚合等值方法。文中建立了直驱型风电机组的通用调频控制模型,仿真分... 风电参与系统调频是提升新型电力系统频率安全稳定水平的重要途径之一。为了高效分析风电参与调频时系统的频率演化机理,亟须研究适用于电网频率响应特性分析的风电场聚合等值方法。文中建立了直驱型风电机组的通用调频控制模型,仿真分析了直驱型风电机组工作于不同运行点时的调频响应特性,发现处于不同风速区间内的同型号风电机组参与系统调频时具有显著的聚群特征,据此提出了适用于电网频率响应特性分析的直驱型风电场实用化等值方法。通过建立和对比某风电场的详细拓扑模型、文中所提等值模型、传统单机等值模型及两种典型多机等值模型在不同运行场景的调频响应特性,发现所提方法的等值性能明显优于其他等值方法,可以在保证计算速度的同时兼顾对详细场站频率响应特性的模拟精度,并且能较好地适应不同的风速和扰动场景。 展开更多
关键词 直驱型风电场 频率响应 电磁暂态建模 等值方法
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时变载荷作用下永磁直驱发电机外转子铁芯机械响应研究
2
作者 何玉灵 杨佳文 +3 位作者 孙凯 吴学伟 朱晓光 罗浩然 《机械强度》 北大核心 2025年第4期27-38,共12页
针对外转子直驱永磁发电机在时变磁拉力载荷作用下外转子铁芯机械响应进行理论解析、仿真计算和试验验证。首先,解析了外转子发电机转子铁芯磁拉力的来源及其随载荷变化规律,确定了转子磁拉力表达式以及时间阶次和空间阶次特征。同时分... 针对外转子直驱永磁发电机在时变磁拉力载荷作用下外转子铁芯机械响应进行理论解析、仿真计算和试验验证。首先,解析了外转子发电机转子铁芯磁拉力的来源及其随载荷变化规律,确定了转子磁拉力表达式以及时间阶次和空间阶次特征。同时分析了外转子铁芯基本振动模型,确定了外转子铁芯基本振动方程。然后,建立了外转子直驱发电机的仿真计算模型,得到了单位面积磁拉力的时空阶次特征和典型日下随时间变化规律。将电磁场得到的单位面积磁拉力密度作为输入载荷导入结构场,进行磁-固(结构)耦合仿真,计算分析了外转子铁芯在参考时刻的变形和应力的分布及振动噪声响应的变化规律。最后,用一台13 kW外转子直驱发电机模拟实例印证了解析和仿真的准确性。研究结果确定了外转子铁芯所承受的时变载荷及其作用下的机械响应分布规律,发现了发电机运行时转子铁芯应该重点检测的时刻和部位,同时分析了时变载荷下的噪声特性,为发电机的维护和设计提供了一定的参考依据。 展开更多
关键词 外转子直驱永磁同步发电机 机械响应 磁拉力 时变载荷 电磁噪声
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基于温度反馈的高速开关阀变电压驱动控制方法研究
3
作者 田祖织 凡镕瑞 +2 位作者 郭阳阳 徐纯洁 谢方伟 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第3期261-273,共13页
良好的动态特性是高速开关阀流量精确控制的关键,然而现有的高速开关阀驱动控制策略忽略了变电压激励产生的温升对高速开关阀动态响应特性的影响。为了改善高速开关阀的动态响应特性并提高其工作可靠性,论文提出了一种基于温度反馈的高... 良好的动态特性是高速开关阀流量精确控制的关键,然而现有的高速开关阀驱动控制策略忽略了变电压激励产生的温升对高速开关阀动态响应特性的影响。为了改善高速开关阀的动态响应特性并提高其工作可靠性,论文提出了一种基于温度反馈的高速开关阀变电压驱动控制方法。首先,基于Maxwell和Thermal建立了高速开关阀电磁热耦合仿真模型,分析了线圈匝数、驱动电压和环境温度对线圈温升的影响规律,结果表明增大驱动电压会引起线圈温升加剧;其次,进一步探究了温度变化对高速开关阀动态响应特性的影响规律,结果表明随着温度升高,开启滞后时间增加,关闭滞后时间减小,基于此提出了一种考虑温度反馈的变电压驱动控制策略,并在Simplorer中搭建仿真模型,验证了控制策略的有效性;最后,搭建了高速开关阀性能测试台,对比分析了单电压控制和变电压控制策略的控制效果,实验验证了所提出的变电压控制方法的有效性。测试结果表明:相比于传统的单电压控制,基于温度反馈的变电压控制策略下,高速开关阀的关闭滞后时间缩短了5.55 ms,线圈的稳态温度降低了24.5℃,有效改善了高速开关阀的动态响应特性,并提高了工作可靠性。 展开更多
关键词 高速开关阀 电磁热耦合 温度反馈 变电压驱动控制 动态响应
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轮毂电机机-电-磁耦合偏心动力学特性与鲁棒预测控制研究
4
作者 黄开启 熊毅 《现代制造工程》 北大核心 2025年第5期144-152,共9页
针对轮毂驱动电动汽车(Hub Mator Driven Electric Vehicles,HMD-EV)轮毂电机转子偏心引起的平顺性恶化问题,提出一种基于粒子群算法(Particle Swarm Optimization algorithm,PSO)的主动悬架系统H_(2)/H_(∞)鲁棒模型预测控制策略。首先... 针对轮毂驱动电动汽车(Hub Mator Driven Electric Vehicles,HMD-EV)轮毂电机转子偏心引起的平顺性恶化问题,提出一种基于粒子群算法(Particle Swarm Optimization algorithm,PSO)的主动悬架系统H_(2)/H_(∞)鲁棒模型预测控制策略。首先,建立HMD-EV垂向-横向动力学耦合模型,深入分析轮毂电机转子静态偏心所引起的径切向磁场畸变以及不平衡电磁力等关键影响因素,获得外部扰动下HMD-EV轮毂永磁同步电机转子偏心对机-电-磁耦合的影响规律。设计了一种优化反馈增益矩阵K的主动悬架系统的PSO-H_(2)/H_(∞)混合控制器,仿真结果表明,该控制器能够显著改善HMD-EV机-电-磁耦合所带来的不利影响,有效提高了HMD-EV的平顺性和舒适性。 展开更多
关键词 轮毂电机驱动 不平衡电磁力 簧下质量 平顺性指标
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一种缓速器控制系统P型功率管驱动电路设计
5
作者 丁左武 沈裕 丁鑫跃 《农业装备与车辆工程》 2025年第2期119-123,共5页
电磁液冷缓速器制动过程无磨损、响应时间短,已广泛搭载于重载运输车辆。目前利用IRFB3207和IPP039N04L功率管组成的缓速器控制系统最大工作电流仅有150 A,无法满足极端工况,且时常因没有过温过流保护而炸管。为此,通过并联多个BTS5008... 电磁液冷缓速器制动过程无磨损、响应时间短,已广泛搭载于重载运输车辆。目前利用IRFB3207和IPP039N04L功率管组成的缓速器控制系统最大工作电流仅有150 A,无法满足极端工况,且时常因没有过温过流保护而炸管。为此,通过并联多个BTS50085智能功率管组成缓速器控制系统的驱动电路,解决了传统控制器过流自保护难以实现的问题;借助台架试验,验证了该控制系统具有更高的工作效率。 展开更多
关键词 电磁液冷缓速器 大电流工况 大功率励磁线圈
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基于驱动导体环的板件电磁成形电磁力分布与成形效果研究 被引量：2
6
作者 李梦瑶 邱立 +2 位作者 易宁轩 何晨骏 李高宁 《电工技术学报》 北大核心 2025年第1期13-24,共12页
为实现电磁成形中电磁力的可控加载,提升板件成形效果,该文提出一种基于驱动导体环的板件电磁成形技术。该技术在板件与驱动线圈之间引入一驱动环,通过改变驱动环的材料参数与几何参数实现电磁力的调控。基于特定的AA1060铝板(铝板半径7... 为实现电磁成形中电磁力的可控加载,提升板件成形效果,该文提出一种基于驱动导体环的板件电磁成形技术。该技术在板件与驱动线圈之间引入一驱动环,通过改变驱动环的材料参数与几何参数实现电磁力的调控。基于特定的AA1060铝板(铝板半径70 mm,铝板成形区域半径50 mm)进行了仿真研究。仿真数据表明,驱动导体环的材质和几何结构的变化可以改变感应涡流从而实现电磁力的调控。与传统板件电磁成形相比,基于驱动导体环的板件电磁成形均匀成形范围Dr提高了1.61倍。在仿真基础上,通过驱动导体环板件电磁成形实验验证了仿真模型的可靠性。综上所述,基于驱动导体环的电磁成形技术能有效提高板件成形的均匀度。 展开更多
关键词 电磁成形 驱动导体环 感应涡流 电磁力 均匀度
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电磁驱动式软体机器人设计与实验
7
作者 杨晟 刘玉旺 +1 位作者 苑婷雯 陈鹏 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第3期298-302,共5页
电磁驱动器具有速度快,力矩大,高冲程和宽带宽等优点。基于电磁驱动式原理,设计了一种可对不同外形物体夹持的软体机器人,使用硅橡胶材料作为柔性手指,钕铁硼和聚合物复合材料作为柔性永磁体,漆包线和柔性导磁体组成螺线管。首先介绍了... 电磁驱动器具有速度快,力矩大,高冲程和宽带宽等优点。基于电磁驱动式原理,设计了一种可对不同外形物体夹持的软体机器人,使用硅橡胶材料作为柔性手指,钕铁硼和聚合物复合材料作为柔性永磁体,漆包线和柔性导磁体组成螺线管。首先介绍了软体机器人的设计与制造工艺,然后建立了软体机器人正逆运动学模型。通过夹持不同形状的物体,测试了执行器的夹持性能,通过实验对比,验证了运动学模型的可靠性,证明了该结构设计具有实用性。 展开更多
关键词 电磁驱动 软体机器人 运动学 静力学分析
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电动汽车电驱系统电磁兼容性能优化研究
8
作者 胡凯 姜立标 +1 位作者 商壮壮 何国新 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第4期97-107,共11页
随着电动汽车的普及,功率器件高频开关带来的电磁兼容性(electromagnetic compatibility,EMC)问题也愈发被公众重视,研究对噪声干扰传递路径进行机理分析,搭建电机驱动系统的传导干扰仿真模型,基于实车控制策略(space vector pulse widt... 随着电动汽车的普及,功率器件高频开关带来的电磁兼容性(electromagnetic compatibility,EMC)问题也愈发被公众重视,研究对噪声干扰传递路径进行机理分析,搭建电机驱动系统的传导干扰仿真模型,基于实车控制策略(space vector pulse width modulation,SVPWM)。实现闭环控制;在电磁屏蔽室内搭建电机驱动系统传导及辐射干扰实验测试平台,通过优化滤波、屏蔽、接地和回路设计,实现对电驱系统电磁兼容性能的优化。研究结果表明,优化后的电驱系统在辐射发射、传导电流和传导电压等方面的电磁兼容性能得到显著提升。该研究对于改善电驱电磁兼容性能提供有力数据支撑具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 电驱 电磁兼容性 电磁干扰 噪声耦合 辐射发射
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基于铜环驱动的TA2钛板电磁成形数值模拟与实验研究
9
作者 张望 朱鑫辉 +1 位作者 邱立 欧阳少威 《电工技术学报》 北大核心 2025年第11期3339-3348,共10页
电磁驱动成形技术是一种利用脉冲电磁力作用使高电导率驱动板发生运动,进而推动低电导率板件发生塑性变形的特种成形工艺,能够有效弥补传统电磁成形在成形低电导率材料时的不足。然而现有电磁驱动成形中驱动板同样发生塑性变形,无法得... 电磁驱动成形技术是一种利用脉冲电磁力作用使高电导率驱动板发生运动,进而推动低电导率板件发生塑性变形的特种成形工艺,能够有效弥补传统电磁成形在成形低电导率材料时的不足。然而现有电磁驱动成形中驱动板同样发生塑性变形,无法得到重复利用,导致生产成本高,并且成形后形貌难以调控。为此,该文以TA2钛板为研究对象,提出一种利用铜环驱动钛板发生塑性变形的成形方法。数值模拟与实验结果表明,在单次放电下(7 kV),直径80 mm的金属铜环可驱动钛板发生塑性变形,成形高度达14 mm。同时,实心铜环并没有发生变形,可重复利用。此外,通过改变铜环尺寸和形状,可以灵活调节板件的成形形貌。当圆形驱动环的直径分别为65、80和95 mm时,在板件顶部可观察到直径分别为58、72和87 mm的均匀变形区域,与环的形状高度吻合。在此基础上,结合数值方法进一步研究了板件的动态变形过程,揭示了铜环驱动下钛板的变形行为与成形机理。相关研究成果对于推动电磁驱动成形技术发展和深度应用具有重要现实意义。 展开更多
关键词 电磁成形 驱动成形 钛板 变形 形貌调控
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科氏质量流量计电磁激振器设计及仿真研究
10
作者 姜海澳 张洪军 +1 位作者 Ali Komeili Birjandi 周平 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第7期43-49,56,共8页
电磁激振器作为科里奥利质量流量计(CMF)的关键部件之一,其性能影响CMF测量精度。为了提高科氏质量流量计的测量精度,对电磁激振器进行了优化设计。首先,通过理论分析建立了电磁激振器的数学模型。然后,通过Solidworks建立了电磁激振器... 电磁激振器作为科里奥利质量流量计(CMF)的关键部件之一,其性能影响CMF测量精度。为了提高科氏质量流量计的测量精度,对电磁激振器进行了优化设计。首先,通过理论分析建立了电磁激振器的数学模型。然后,通过Solidworks建立了电磁激振器的三维模型,并结合COMSOL Multiphysics仿真软件参数化分析了磁铁、磁轭、工作气隙和线圈匝数对激振器电磁力的影响。基于参数分析,优化设计了电磁激振器的结构尺寸,使优化后的激振器能够保持较低的能耗。最后,将实验与仿真结果对比进行验证。结果表明:仿真与实验趋势具有较好的一致性,且仿真与实验所得电磁激振器在不同电流下平均效率的相对偏差均在±2.47%内,证明了所设计的电磁激振器结构的合理性,满足所设计科氏质量流量计的要求。该研究通过数值模拟方法及实验,对电磁激振器进行了优化设计和验证,节省了设计时间和试错成本,为设计适用于其他口径科氏质量流量计的电磁激振器提供参考。 展开更多
关键词 科氏质量流量计 电磁激振器 COMSOL 有限元仿真 驱动力 参数优化
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电动拖拉机双电机驱动系统模式切换瞬态特性与控制方法研究
11
作者 赵子豪 谢斌 +3 位作者 温昌凯 邢少凡 罗振豪 冯若枫 《农业机械学报》 北大核心 2025年第4期532-542,共11页
针对电动拖拉机双电机驱动系统(Dual motors drive system,DMDS)模式切换瞬时冲击度大、作业稳定性差等问题,提出一种基于DMDS瞬态特性的接合/分离驱动模式切换控制方法。建立瞬态湿式多片电磁离合器摩擦转矩模型及驱动系统动力学模型,... 针对电动拖拉机双电机驱动系统(Dual motors drive system,DMDS)模式切换瞬时冲击度大、作业稳定性差等问题,提出一种基于DMDS瞬态特性的接合/分离驱动模式切换控制方法。建立瞬态湿式多片电磁离合器摩擦转矩模型及驱动系统动力学模型,提出模型预测控制(Model predictive control,MPC)接合策略及扭矩转移控制(Torque transfer control,TRC)分离策略,在模式切换过程中协调控制牵引电机(Traction motor,TM)、PTO电机(PTO motor,PM)输出扭矩及离合器摩擦转矩。以冲击度和作业速度偏差为评价指标,开展DMDS模式切换台架试验,结果表明:MPC接合策略最大冲击度为15.86 m/s^(3),最大作业速度偏差绝对值为0.17 km/h,相较于传统PID控制分别降低56.24%和51.42%;TRC分离策略最大冲击度为9.06 m/s^(3),最大作业速度偏差绝对值为0.07 km/h,相较于传统PID控制分别降低74.92%和76.66%。本文提出方法兼顾DMDS关键部件动作特性和负载时变特性,提升了DMDS模式切换平顺性和作业稳定性,满足拖拉机牵引作业需求,可为电动拖拉机多源驱动控制研究提供参考。 展开更多
关键词 电动拖拉机 双电机驱动 模式切换 电磁离合器 平顺性 作业稳定性
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大推力电磁直驱泵用永磁直线同步电机设计研究
12
作者 曾杰 《农业装备与车辆工程》 2025年第5期103-110,共8页
为满足复杂固液两相流体的大推力输送需求,针对传统污水泵因集成中间传动装置导致结构复杂、控制困难及动态性能差等问题,提出了一种应用于往复泵的圆筒永磁直线同步电机(TPMLSM)。基于永磁电机理论,提出了TPMLSM设计思路,拟定电机性能... 为满足复杂固液两相流体的大推力输送需求,针对传统污水泵因集成中间传动装置导致结构复杂、控制困难及动态性能差等问题,提出了一种应用于往复泵的圆筒永磁直线同步电机(TPMLSM)。基于永磁电机理论,提出了TPMLSM设计思路,拟定电机性能指标,完成TPMLSM的电磁本构设计;利用ANSYS Maxwell建立电机电磁仿真模型,结合等效面电流理论解析永磁体磁场分布,并通过瞬态仿真验证了不同工况下的动态性能;构建TPMLSM等效电路模型及MATLAB/Simulink磁场定向控制系统,结果表明:TPMLSM空载定位力、推力输出满足负载需求,且动态响应特性良好。可为往复泵直驱系统集成设计提供理论参考。 展开更多
关键词 永磁直线同步电机 电磁直驱泵 电机设计 污水处理 给排水工程
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半直驱MW级轴向磁通永磁风力发电机电磁设计与分析
13
作者 朱军 南怀春 +4 位作者 刘瞳亮 郭向伟 刘鹏辉 杜少通 钦金祥 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期929-936,共8页
在大功率直驱式风力发电机设计中,针对轴向磁通永磁发电机径向尺寸大、后期维护成本高的问题,文章将轴向磁通永磁发电机设计为大功率半直驱式风力发电机。以2 MW半直驱轴向磁通永磁发电机为研究对象,研究其参数设计原则和方法。通过探... 在大功率直驱式风力发电机设计中,针对轴向磁通永磁发电机径向尺寸大、后期维护成本高的问题,文章将轴向磁通永磁发电机设计为大功率半直驱式风力发电机。以2 MW半直驱轴向磁通永磁发电机为研究对象,研究其参数设计原则和方法。通过探究不同极对数对发电机输出性能的影响,确定满足设计目标的发电机优选方案。采用3D有限元分析法对发电机空载和额定负载工况下的气隙磁密、电压、电流波形以及输出功率、损耗和效率进行分析,验证发电机电磁设计的正确性,发电机效率可以达到97.79%,具有损耗小、效率高的优点。通过与现有发电机进行对比,文章所提出的半直驱MW级轴向磁通永磁发电机径向尺寸显著减小,且在轴向尺寸和齿槽转矩方面比现有径向磁通结构的大功率半直驱永磁发电机表现更优。 展开更多
关键词 轴向磁通 大功率半直驱式 有限元分析 电磁特性
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机电集成超磁致驱动系统转矩特性研究
14
作者 刘欣 湛晨星 王晓远 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1253-1262,共10页
针对传统驱动系统尺寸大和输出转矩小的问题,提出一种结构紧凑、驱动效率高且能够减速增矩的机电集成超磁致驱动系统.基于该驱动系统的结构原理,由超磁致伸缩材料的本构方程建立了其电磁驱动部分的静力学方程,得到了该驱动部分的输出位... 针对传统驱动系统尺寸大和输出转矩小的问题,提出一种结构紧凑、驱动效率高且能够减速增矩的机电集成超磁致驱动系统.基于该驱动系统的结构原理,由超磁致伸缩材料的本构方程建立了其电磁驱动部分的静力学方程,得到了该驱动部分的输出位移和作用力;根据活齿与动定双盘的驱动关系,建立了活齿在空间的受力模型,由活齿和动盘在传动面内的受力平衡方程得到各活齿受到的力,进而推导出活齿架受力和该集成驱动系统的输出转矩;分析了活齿受力和输出转矩的变化规律,并讨论了驱动电流和关键结构参数对该集成驱动系统输出力矩的影响规律.结果表明,动盘轨道偏心距对输出转矩的影响较大. 展开更多
关键词 超磁致伸缩 机电集成 电磁驱动 空间受力 输出转矩
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组合式电磁成形技术研究进展 被引量：6
15
作者 熊奇 邱爽 +2 位作者 李彦昕 赵翔 周丽君 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期2710-2729,共20页
电磁成形技术是一种典型的高速率电磁脉冲成形技术,可显著地提高材料的延展性,减小工件回弹和起皱,降低设备制造成本。在电磁成形技术发展过程中,电磁成形力场的有效加载和调控颇具挑战,早期的电磁成形方案基本实现工件排斥力成形效果,... 电磁成形技术是一种典型的高速率电磁脉冲成形技术,可显著地提高材料的延展性,减小工件回弹和起皱,降低设备制造成本。在电磁成形技术发展过程中,电磁成形力场的有效加载和调控颇具挑战,早期的电磁成形方案基本实现工件排斥力成形效果,其电磁力分析中主要以排斥力占据主导,应用有较大的局限性,如今优势明显的组合式电磁成形技术开始进入大众视野。该文在简述电磁成形基本原理及电磁力调控方式的基础上,根据组合式方法应用的不同层面,将近年来涌现的研究成果划分为:驱动线圈组合式、电磁力组合式及工艺组合式三类电磁成形技术,针对每一类技术,分别阐述了其实施原理、技术方案及应用成效,并进一步归纳了不同技术的适用范围及研究重点。最后,在这些研究成果的基础上,对组合式电磁成形技术未来的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 电磁成形 脉冲磁场 驱动线圈 电磁力 成形工艺
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五线摆扭转频率测量质心测量系统 被引量：1
16
作者 张晟 梁铭涛 王智 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第10期105-112,共8页
测试质量是空间引力波探测仪器中惯性传感器关键组成部分,是边长46 mm、质量约为2 kg的正方体。为减小测试质量的质心偏离对惯性传感器精度的影响,需要对测试质量的质心偏离量精确测量。由于测试质量的质心偏离允差仅为3.75μm,以往的... 测试质量是空间引力波探测仪器中惯性传感器关键组成部分,是边长46 mm、质量约为2 kg的正方体。为减小测试质量的质心偏离对惯性传感器精度的影响,需要对测试质量的质心偏离量精确测量。由于测试质量的质心偏离允差仅为3.75μm,以往的质心测量方法不能满足测量精度的要求,特提出通过高精度测量五线摆的扭转振动固有频率来间接测量测试质量质心偏差。该文首先通过对五线摆的动力学分析,给出物体质心偏离量与五线摆固有频率之间的函数关系,并据此分析固有频率测量精度需求。接着,介绍采用衍射光栅和四象限探测器测量五线摆扭振角位移的原理。然后通过建模和电磁仿真设计基于电磁螺线圈和永磁体的电磁驱动器。最后,给五线摆施加振幅可控的激励脉冲,根据记录的角位移数据拟合出五线摆的扭转振动固有频率。实验结果表明,在初始振幅为3×10^(-4) rad的扭转振动情况下,五线摆的固有频率测量精度为2.66×10^(-5) Hz,能够满足利用五线摆法测量测试质量质心偏移的需求。 展开更多
关键词 五线摆 固有频率 衍射光栅 四象限探测器 电磁驱动
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轨迹可控的微型水母机器人研制
17
作者 王琦 李绿洲 +2 位作者 董旭 袁宁一 丁建宁 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1240-1248,共9页
为解决微型机器人在较小机身尺寸下实现高效轨迹控制的难题,设计并研制了微型仿水母机器人JRT,其由气室、重心调整机构和仿水母推进器三部分组成,尺寸仅为6.8 cm×5.3 cm,可通过重心调整机构和仿水母推进器协同控制有效实现水下轨... 为解决微型机器人在较小机身尺寸下实现高效轨迹控制的难题,设计并研制了微型仿水母机器人JRT,其由气室、重心调整机构和仿水母推进器三部分组成,尺寸仅为6.8 cm×5.3 cm,可通过重心调整机构和仿水母推进器协同控制有效实现水下轨迹可控.水下实验验证了机器人JRT沿竖直方向游泳和悬停、水平定向游泳以及水平弹射功能,并通过对机器人JRT沿竖直方向和水平方向游泳过程中的力平衡关系和运动状态数据分析提出了轨迹控制方案,测得水平定向游泳的速度可达到1.7 cm/s,轨迹偏差为0~3.4 cm,展现了微型仿水母机器人JRT较好的轨迹控制能力,可见其在水下资源勘查、环境监测等领域的应用潜力. 展开更多
关键词 仿生机器人 微型水母机器人 电磁驱动 轨迹控制 运动分析 重心调控
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边缘电磁驱动碟形涵道飞行器设计与性能分析
18
作者 邹文炀 李嘉仪 +6 位作者 刘凯 张恒珲 王亦凡 王新林 刘铁让 陈吉昌 童明波 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期900-908,共9页
针对传统转轴转子电机难以为大尺寸桨叶提供大输出转矩的问题,设计了一种采用“边缘电磁驱动”的中型碟形涵道式飞行器。为验证设计合理性,并评估飞行器性能参数,对飞行器典型过载工况进行了结构强度仿真计算,对悬停和平飞姿态分别进行... 针对传统转轴转子电机难以为大尺寸桨叶提供大输出转矩的问题,设计了一种采用“边缘电磁驱动”的中型碟形涵道式飞行器。为验证设计合理性,并评估飞行器性能参数,对飞行器典型过载工况进行了结构强度仿真计算,对悬停和平飞姿态分别进行了气动数值模拟,并对优选电磁线圈构型进行了电磁力仿真计算。研究结果表明:飞行器边缘电磁驱动系统能输出3700 N·m的转矩,转矩密度33.76 N·m/kg,满足运行动力需求;计算得出该飞行器设计具备一吨级最大起飞质量的气动能力,结构强度满足典型过载工况下的强度要求,为中大型碟形飞行器的构型设计和驱动方案设计提供参考。 展开更多
关键词 飞行器设计 碟形涵道飞行器 共轴双旋翼 数值模拟 边缘电磁驱动
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大型半直驱永磁风力发电机多目标优化设计
19
作者 李香锐 林鹤云 +3 位作者 李如海 刘斯强 赵震 李华 《电机与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期33-42,共10页
针对基于常规有限元法优化耗时长的问题,提出一种磁路模型与非支配遗传算法相结合的大型半直驱分段内嵌式永磁风力发电机高性能多目标优化设计方法,该方法能够在保证一定设计精度的前提下快速实现电机的优化设计。首先,基于等效磁路法... 针对基于常规有限元法优化耗时长的问题,提出一种磁路模型与非支配遗传算法相结合的大型半直驱分段内嵌式永磁风力发电机高性能多目标优化设计方法,该方法能够在保证一定设计精度的前提下快速实现电机的优化设计。首先,基于等效磁路法建立可以考虑弱磁控制运行发电机的电磁计算模型;其次,基于所建的电磁计算模型提出了该类发电机的多目标优化方法,并采用非支配遗传算法进行求解,以获得高电磁功率和最低材料成本的设计方案;最后,采用有限元分析方法对所提出的优化设计方法进行验证。结果表明,所提方法在设计时间及寻优效果方面均具有较好的性能,可以为大型半直驱永磁风力发电机的优化设计提供有力的技术支撑。 展开更多
关键词 半直驱永磁风力发电机 多目标优化设计 分段内嵌式磁极 遗传算法 电磁设计 成本优化
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电驱动穿墙带载EMC试验系统设计及性能优化
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作者 吴小珊 石晓辉 +2 位作者 余晓霞 李旭 贾晋 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1062-1074,共13页
带载电磁兼容(electromagnetic compatibility,EMC)试验系统是测试新能源汽车电驱动系统电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)性能的重要设备。为优化我国自主研发带载电磁兼容试验系统,推动电驱动系统电磁干扰特性研究,本文优... 带载电磁兼容(electromagnetic compatibility,EMC)试验系统是测试新能源汽车电驱动系统电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)性能的重要设备。为优化我国自主研发带载电磁兼容试验系统,推动电驱动系统电磁干扰特性研究,本文优先自主研发了能够完全满足CISPR 25—2016测试标准的电驱穿墙带载电磁兼容试验系统。通过对电磁兼容试验的需求进行分析,提出了电磁兼容试验系统设计方案。然后,建立电磁兼容试验系统三维模型,并进行电磁学仿真,同时对系统的干扰源、屏蔽完整性等进行分析,进而保障所设计系统的电磁兼容性。最后,通过搭建电磁兼容试验系统,基于底噪测试进行分析与优化,进一步提升了系统的准确性与可靠性。 展开更多
关键词 电驱动系统 电磁兼容 试验系统 设计与优化
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