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分段式永磁直线同步电动机动子位置(功角)和速度的测量 被引量:14
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作者 王福忠 苏波 袁世鹰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期20-24,共5页
提出了一种连续的分段式永磁直线同步电动机位置(功角)和速度的检测方法。通过在各段电动机的边端槽中附加传感线圈检测动子在运行过程所感应的空载电动势,从中解出动子的位置(功角)和速度。侧重叙述了位置(功角)和速度的测量原理,电枢... 提出了一种连续的分段式永磁直线同步电动机位置(功角)和速度的检测方法。通过在各段电动机的边端槽中附加传感线圈检测动子在运行过程所感应的空载电动势,从中解出动子的位置(功角)和速度。侧重叙述了位置(功角)和速度的测量原理,电枢电流在测量绕组中产生的互感电动势的消除方法,以及试验结果分析。 展开更多
关键词 分段式永磁直线同步电动机 位置(功角) 速度
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分段式永磁直线同步电动机有限元分析 被引量:4
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作者 吝伶艳 王淑红 熊光煜 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期18-22,共5页
为了研究提升系统的分段式永磁直线同步电动机(PMLSM)的运行特性,首先建立了其稳态有限元分析模型,分析了不同动子位置时电机的磁场分布,计算了不同动子位置、不同电枢电流时电机的静态力—位移—电流特性,得到电磁参数随动子位移及电... 为了研究提升系统的分段式永磁直线同步电动机(PMLSM)的运行特性,首先建立了其稳态有限元分析模型,分析了不同动子位置时电机的磁场分布,计算了不同动子位置、不同电枢电流时电机的静态力—位移—电流特性,得到电磁参数随动子位移及电枢电流的变化曲线;然后建立了分段式PMLSM的时步有限元分析模型,对分段绕组两两并联供电方式下,起动过程的动态特性进行了计算,得到动态过程中电枢电流、感应电动势、电磁力、动子运行速度、位移等物理量随时间变化过程。经实验测试验证了分析结果的正确性。 展开更多
关键词 直线同步电机 分段 垂直运动 有限元
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分段式永磁直线同步电动机的磁阻力 被引量:3
3
作者 王淑红 熊光煜 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期56-60,共5页
针对驱动垂直提升系统的分段式直线同步电动机磁阻力大的问题,利用磁场能量解析分析由于齿槽存在和铁心开断引起的分段式永磁直线同步电动机的磁阻力,建立分段式永磁直线同步电动机的有限元分析模型,分析电机内磁场分布,数值法分别计算... 针对驱动垂直提升系统的分段式直线同步电动机磁阻力大的问题,利用磁场能量解析分析由于齿槽存在和铁心开断引起的分段式永磁直线同步电动机的磁阻力,建立分段式永磁直线同步电动机的有限元分析模型,分析电机内磁场分布,数值法分别计算电机的齿槽引起磁阻力和由于铁心分段引起的边端磁阻力,解析分析结果与有限元分析结果相一致,在定子绕组不通电的情况下,利用压力传感器实验测试了分段式PMLSM的磁阻力,与有限元计算结果相对比证实了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 直线同步电机 分段 阻力 有限元
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垂直运动分段式永磁直线同步电动机建模 被引量:3
4
作者 王淑红 熊光煜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第S1期204-209,共6页
导出了a-b-c坐标系下单定子变参数永磁直线同步电动机的数学模型,在此基础上,建立了分段式多定子永磁同步直线电动机的数学模型,进行了稳态分析,确定了控制策略。在电源切换过程瞬态分析的基础上,提出切换条件。在Matlab环境下建立分段... 导出了a-b-c坐标系下单定子变参数永磁直线同步电动机的数学模型,在此基础上,建立了分段式多定子永磁同步直线电动机的数学模型,进行了稳态分析,确定了控制策略。在电源切换过程瞬态分析的基础上,提出切换条件。在Matlab环境下建立分段式永磁直线同步电动机的仿真模型,对该电机进行了仿真研究。 展开更多
关键词 直线同步电动机 垂直运动 数学模型 动态仿真
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分段式垂直运动永磁直线同步电动机的设计 被引量:4
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作者 王淑红 熊光煜 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期520-524,共5页
针对用于垂直提升系统的分段式永磁直线同步电机(PMLSM)实际应用时的特点,借助二维磁场的解析解与有限元分析,详细讨论了电机的各主要尺寸参数对气隙磁场和性能的影响,给出了相应的电磁设计准则和设计计算公式,其中包括:电磁负荷和主要... 针对用于垂直提升系统的分段式永磁直线同步电机(PMLSM)实际应用时的特点,借助二维磁场的解析解与有限元分析,详细讨论了电机的各主要尺寸参数对气隙磁场和性能的影响,给出了相应的电磁设计准则和设计计算公式,其中包括:电磁负荷和主要尺寸的选取;动子和永磁磁极设计;定子电感参数计算等。有限元数值计算和实验测试结果表明,给出的分段式PMLSM的计算公式是适用的。 展开更多
关键词 直线同步电动机 气隙 动子 设计
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基于电流检测误差补偿的嵌入式永磁同步电动机无位置传感器控制实验平台设计 被引量:1
6
作者 时隋翔 王玉彬 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第6期66-71,共6页
对基于高频脉振电压注入法的无位置传感器控制策略而言,转速和转子位置的准确估计十分重要。在传统高频脉振电压注入法的基础上,针对电流检测误差问题,提出一种电流检测误差补偿方法。该方法在传统位置观测器的基础上,增加了参数自适应... 对基于高频脉振电压注入法的无位置传感器控制策略而言,转速和转子位置的准确估计十分重要。在传统高频脉振电压注入法的基础上,针对电流检测误差问题,提出一种电流检测误差补偿方法。该方法在传统位置观测器的基础上,增加了参数自适应陷波器环节,通过实时参数修订,消除位置观测器中由电流检测误差引起的二次谐波,提高转速和转子位置估计的准确性。采用品质因数更高的二阶广义积分器提取高频电流,改善控制系统的动态性能。通过搭建实验平台验证了所提补偿方法的可行性。 展开更多
关键词 嵌入同步电动机 高频注入法 陷波器 参数自适应 电流检测误差
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新型不对称初级齿表面插入式永磁直线同步电机研究
7
作者 王林森 郑梦飞 +1 位作者 李焱鑫 卢琴芬 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第8期3185-3194,I0027,共11页
表面插入式永磁直线同步电机(surface-inset permanent magnet linear synchronous motor,SIPMLSM)采用全齿绕端部非重叠的初级绕组和永磁体插入式的次级结构,不均匀气隙使交轴电感(Lq)增大,提升了凸极率(Lq/Ld),从而提升磁阻推力和推... 表面插入式永磁直线同步电机(surface-inset permanent magnet linear synchronous motor,SIPMLSM)采用全齿绕端部非重叠的初级绕组和永磁体插入式的次级结构,不均匀气隙使交轴电感(Lq)增大,提升了凸极率(Lq/Ld),从而提升磁阻推力和推力密度。针对一个12槽16极SIPMLSM,首先,建立边端力和齿槽力分离的有限元模型。其次,分别分析初级齿尖和边端辅助齿对齿槽力和边端力的敏感度,确定优化变量及取值范围,同时以推力波动和推力密度为优化目标,采用多目标遗传算法进行全局优化,得出不对称齿尖结构的优化方案。最后,制作样机并通过实验测得空载反电势、定位力与推力波动和堵动状态下的温度,与有限元结果进行对比,验证设计的有效性。 展开更多
关键词 表面插入直线同步电机 不对称齿 推力密度 推力波动抑制 多目标遗传算法 定位力分离
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内嵌式永磁同步电动机弱磁控制分段线性化研究 被引量:22
8
作者 陈坤华 孙玉坤 +1 位作者 吉敬华 项倩雯 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第24期17-22,共6页
在对内嵌式永磁同步电动机数学模型进行分析的基础上,详细研究了弱磁控制过程,提出了分段线性化的弱磁控制策略。根据电动机弱磁各阶段运行的特点,将弱磁控制分为三个区域,对每个区域分别线性化,得到了各区域工作点的直轴、交轴电流和... 在对内嵌式永磁同步电动机数学模型进行分析的基础上,详细研究了弱磁控制过程,提出了分段线性化的弱磁控制策略。根据电动机弱磁各阶段运行的特点,将弱磁控制分为三个区域,对每个区域分别线性化,得到了各区域工作点的直轴、交轴电流和控制方程。线性化后的弱磁控制策略节省了电动机工作点计算时间,提高了系统实时性能,可实现最大转矩输出。结果表明,分段线性化弱磁控制策略使内嵌式永磁同步电动机在宽调速范围内获得了更好的调速性能,电动机可控性和可靠性增强。 展开更多
关键词 内嵌同步电动机 控制 分段线性化 调速 数学模型
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滑模反推式永磁直线同步电动机的速度跟踪控制 被引量:5
9
作者 杨俊友 刘启宇 +1 位作者 赵菲 门博 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2009年第6期601-605,共5页
由于负载扰动和电动机内部参数变化会降低系统的伺服性能,因此为了消除这些不确定因素的影响,保持系统的跟踪性能,提出了一种将变结构控制和反推控制相结合的速度跟踪控制策略.反推法可以保证系统的全局一致渐近稳定,但对变化较快和较... 由于负载扰动和电动机内部参数变化会降低系统的伺服性能,因此为了消除这些不确定因素的影响,保持系统的跟踪性能,提出了一种将变结构控制和反推控制相结合的速度跟踪控制策略.反推法可以保证系统的全局一致渐近稳定,但对变化较快和较大的不确定扰动抑制不够理想;变结构控制具有快速响应及对不确定因素的不变性等优点,采用反推和变结构相结合的控制方法能够实现快速的速度渐近跟踪,同时系统控制器能够保证系统在电动机参数和外界负载变化时具有较强的鲁棒性.应用Matlab仿真验证了系统设计的有效性和可行性. 展开更多
关键词 直线同步电动机 直接驱动 反推 滑模变结构 速度跟踪 电动机参数 负载扰动 鲁棒
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基于动子附加绕组的隐极式永磁直线同步电动机的功率角测量 被引量:2
10
作者 高彩霞 王福忠 +1 位作者 袁世鹰 张龙 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期701-705,共5页
针对隐极式永磁直线同步电动机凸极效应不明显(Ld≈Lq)的特点,提出了基于动子附加高频绕组的隐极式永磁直线同步电动机的功率角测量新方法。在对永磁直线同步电动机基本结构和工作原理分析基础上,推导出了该电机的功率角与动子位置角的... 针对隐极式永磁直线同步电动机凸极效应不明显(Ld≈Lq)的特点,提出了基于动子附加高频绕组的隐极式永磁直线同步电动机的功率角测量新方法。在对永磁直线同步电动机基本结构和工作原理分析基础上,推导出了该电机的功率角与动子位置角的关系方程,建立了基于动子附加高频绕组的动子位置角测量数学公式。实验表明,该方法能实现包括零速在内全速度范围内永磁直线同步电动机功率角的测量,具有结构简单、价格低廉、使用方便、响应速度快、测量精度高等优点,特别适宜于由三相交流永磁直线同步电动机驱动的长行程伺服系统或运输系统。 展开更多
关键词 动子附加高频绕组 隐极直线同步电动机 功率角 动子位置角
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基于最大推力电流法的凸极式永磁直线同步电动机无速度传感器推力直接控制 被引量:3
11
作者 邹积浩 朱善安 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第12期69-73,77,共6页
针对凸极式直线永磁同步电动机的推力生成机制,本文提出了一种高性能的直线永磁同步电动机伺服驱动——基于最大推力电流法的无速度传感器直接推力控制。这一控制方式充分利用了磁路结构不对称所生成的磁阻推力,并将其与结构简单、响应... 针对凸极式直线永磁同步电动机的推力生成机制,本文提出了一种高性能的直线永磁同步电动机伺服驱动——基于最大推力电流法的无速度传感器直接推力控制。这一控制方式充分利用了磁路结构不对称所生成的磁阻推力,并将其与结构简单、响应快速的直接推力控制结合,使得电动机效率得以提高,功耗降低,响应速度更快。仿真实验结果证实了该方法的有效性。 展开更多
关键词 直接推力控制 凸极直线同步电动机 最大推力电流法
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基于DSP的全数字式永磁同步直线电动机伺服系统 被引量:1
12
作者 何川 左健民 +2 位作者 汪木兰 李宁 林健 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第11期120-122,共3页
根据高档数控机床对伺服系统高速度、高精度和高动态性能的需求,介绍了一种以数字信号处理器(DSP)为控制器核心,以智能功率模块(IPM)为驱动器,采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制技术的全数字式永磁同步直线电动机(PMLSM)伺服系统。详细... 根据高档数控机床对伺服系统高速度、高精度和高动态性能的需求,介绍了一种以数字信号处理器(DSP)为控制器核心,以智能功率模块(IPM)为驱动器,采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制技术的全数字式永磁同步直线电动机(PMLSM)伺服系统。详细说明了伺服系统控制器、驱动器和检测电路的结构,阐述了直线电动机矢量控制的原理,分析了直线伺服系统的软件结构及主程序和定时中断服务子程序的流程。由于伺服系统硬件结构的简化,使得伺服系统具有较高的可靠性和适应性。 展开更多
关键词 同步直线电动机 伺服系统 数字信号处理器 智能功率模块 空间矢量脉宽调制
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永磁直线同步电动机的自适应学习控制 被引量:44
13
作者 宋亦旭 王春洪 +1 位作者 尹文生 贾培发 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第20期151-156,共6页
由于没有传动机构,使永磁直线交流同步电机(PMLSM)控制器设计较为复杂。PMLSM对模型不确定性和外扰更加敏感;推力波动等非线性因素对运动精度影响很大。针对上述问题,用自适应学习方法改善PMLSM的轨迹跟踪性能,并对迭代模式和单次运行... 由于没有传动机构,使永磁直线交流同步电机(PMLSM)控制器设计较为复杂。PMLSM对模型不确定性和外扰更加敏感;推力波动等非线性因素对运动精度影响很大。针对上述问题,用自适应学习方法改善PMLSM的轨迹跟踪性能,并对迭代模式和单次运行模式下算法的收敛性进行了证明,通过实验进行了算法验证。该控制方法基于迭代学习,控制器分为两个部分,通过执行重复任务自适应学习项补偿系统的非线性;另一项用于增强系统的鲁棒性,保证系统在单次运动模式下稳定。实验结果表明,这种控制方法可以有效提高PMLSM轨迹跟踪精度。 展开更多
关键词 直线同步电动机 运动控制 推力波动 自适应学习控制 鲁棒性 迭代学习
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不连续定子永磁直线同步电动机运行过程分析 被引量:22
14
作者 上官璇峰 励庆孚 +1 位作者 袁世鹰 焦留成 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1292-1295,1300,共5页
从不连续定子永磁直线同步电动机的结构特点和工作原理出发 ,建立起电机的仿真模型 .对一台样机运行过程进行仿真、分析 ,探讨动子运动过程中电机电磁推力的变化规律 ,寻求改善电磁推力稳定性的方法 .研究结果表明 :若相邻定子绕组间的... 从不连续定子永磁直线同步电动机的结构特点和工作原理出发 ,建立起电机的仿真模型 .对一台样机运行过程进行仿真、分析 ,探讨动子运动过程中电机电磁推力的变化规律 ,寻求改善电磁推力稳定性的方法 .研究结果表明 :若相邻定子绕组间的距离为磁场基波波长的整数倍 ,动子有效长度为相邻定子中心轴线间距的整数倍 ,且各段定子对应电流大小相等、相位相同时 ,推力较稳定 ;若不满足相邻定子绕组间的距离为磁场基波波长的整数倍时 。 展开更多
关键词 不连续定子 直线同步电动机 推力 仿真
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反推式控制在永磁同步电动机速度跟踪控制中的应用 被引量:84
15
作者 王家军 赵光宙 齐冬莲 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第8期95-98,共4页
把新颖的非线性反推(Backstepping)控制策略应用于永磁同步电动机速度跟踪控制中,简化了一般系统设计过程,减少了系统控制中调整参数数目,同时保证系统具有良好速度跟踪性能。给出了系统稳定性证明,并通过Matlab仿真和一般PID控制对比,... 把新颖的非线性反推(Backstepping)控制策略应用于永磁同步电动机速度跟踪控制中,简化了一般系统设计过程,减少了系统控制中调整参数数目,同时保证系统具有良好速度跟踪性能。给出了系统稳定性证明,并通过Matlab仿真和一般PID控制对比,验证了系统设计的有效性和可行性。 展开更多
关键词 同步电动机 速度跟踪控制 反推控制 场定向控制
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多段初级永磁直线同步电动机系统建模及制动仿真 被引量:12
16
作者 上官璇峰 励庆孚 袁世鹰 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期694-698,共5页
建立了单段初级永磁直线同步电机变参数、非线性动态模型.在此基础上,以次级位置为参变量,建立多段初级式永磁直线同步电机系统动态模型,并用该模型对一具有4段初级的无绳提升系统能耗制动过程进行了仿真、分析.结果表明:所建模型能很... 建立了单段初级永磁直线同步电机变参数、非线性动态模型.在此基础上,以次级位置为参变量,建立多段初级式永磁直线同步电机系统动态模型,并用该模型对一具有4段初级的无绳提升系统能耗制动过程进行了仿真、分析.结果表明:所建模型能很好地反映系统的动态过程,能耗制动可将提升机的下放速度限制在0.25 m/s内,具有较好的断电保护作用.将间接场路结合法用于分析多段初级式永磁直线同步电机是一种行之有效的新思路. 展开更多
关键词 直线同步电动机 建模 仿真 能耗制动
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高推力永磁直线同步电动机控制中的电流补偿 被引量:15
17
作者 温照方 陈培正 王先逵 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期233-237,共5页
为满足高推力永磁直线同步电动机的速度伺服要求,选择IP速度控制器,借助在线辨识的方法对直线电机的动子质量、粘滞摩擦因数和推力波动进行辨识,并分别利用在线和离线补偿的方式,对推力扰动进行电流补偿.仿真结果表明,离线补偿使系统的... 为满足高推力永磁直线同步电动机的速度伺服要求,选择IP速度控制器,借助在线辨识的方法对直线电机的动子质量、粘滞摩擦因数和推力波动进行辨识,并分别利用在线和离线补偿的方式,对推力扰动进行电流补偿.仿真结果表明,离线补偿使系统的速度波动降低,在线补偿使系统具有很强的鲁棒伺服性. 展开更多
关键词 直线同步电动机 参数辨识 IP速度控制器 电流补偿
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基于神经网络的永磁直线同步电动机推力波动补偿的仿真研究 被引量:10
18
作者 张宏伟 康润生 +1 位作者 王新环 王福忠 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期299-302,共4页
通过分析永磁直线同步电动机推力波动机理(PMLSM),指出引起PMLSM的推力波动的主要原因,并提出了在系统控制指令中叠加补偿指令的推力波动抑制方法。本文运用BP神经网络,建立了波动力估计模型,实现了波动推力补偿指令的计算。仿真结果表... 通过分析永磁直线同步电动机推力波动机理(PMLSM),指出引起PMLSM的推力波动的主要原因,并提出了在系统控制指令中叠加补偿指令的推力波动抑制方法。本文运用BP神经网络,建立了波动力估计模型,实现了波动推力补偿指令的计算。仿真结果表明该方案能有效地抑制PMLSM推力波动对系统的影响,具有很强的鲁棒性。 展开更多
关键词 直线同步电动机 人工神经网络 伺服系统 推力波动补偿 仿真
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垂直运动永磁直线同步电动机运行特性分析 被引量:37
19
作者 焦留成 袁世鹰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期37-40,共4页
分析了频率变化对永磁直线同步电动机运行特性的影响,定义并重点讨论了垂直运动永磁直线同步电动机的动力制动特性、能耗制动特性及加速度特性,分析和讨论建立在永磁直线同步电动机线性理论基础上,得出的结论对永磁直线同步电动机的设... 分析了频率变化对永磁直线同步电动机运行特性的影响,定义并重点讨论了垂直运动永磁直线同步电动机的动力制动特性、能耗制动特性及加速度特性,分析和讨论建立在永磁直线同步电动机线性理论基础上,得出的结论对永磁直线同步电动机的设计及垂直运动运行特性控制策略有指导意义。 展开更多
关键词 垂直运动 直线同步电动机 运行特性 分析
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一种改进型ADRC实现的机床进给用永磁直线同步电动机调速系统 被引量:7
20
作者 周振雄 曲永印 +1 位作者 杨建东 刘德君 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第21期2561-2565,共5页
针对永磁直线同步电动机(PMLSM)这一具有未知强非线性、变量耦合性,存在未建模动态和不确定外扰等特点的对象,提出了一种改进型一阶自抗扰控制器(ADRC)并给出其离散形式,它克服了常规自抗扰控制器非线性状态误差反馈控制律中非线性函数... 针对永磁直线同步电动机(PMLSM)这一具有未知强非线性、变量耦合性,存在未建模动态和不确定外扰等特点的对象,提出了一种改进型一阶自抗扰控制器(ADRC)并给出其离散形式,它克服了常规自抗扰控制器非线性状态误差反馈控制律中非线性函数的不平滑性,同时利用其扩张状态观测器观测系统内部扰动和外部扰动,并进行补偿,实现了PMLSM调速系统的实时动态线性化。仿真对比分析和实验研究表明,这种改进型ARDC实现的PMLSM调速系统具有很好的动态、静态特性及鲁棒性。 展开更多
关键词 机床进给 自抗扰 扩张状态观测器 直线同步电动机 矢量控制
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