永磁直线同步电动机无位置传感器控制系统的研究 被引量：22

1

作者 余佩琼 陆亿红 +2 位作者 王涌 杨伟民 陈子辰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第24期53-57,共5页

永磁直线同步电动机直接驱动系统的无位置传感器控制中,需要实现电机的位置及速度估计。针对直线电机直接驱动系统具有强非线性,将一种新的滤波方法——Unscented卡尔曼滤波(UKF)应用于直线电机无位置传感器驱动系统的非线性状态估计中... 永磁直线同步电动机直接驱动系统的无位置传感器控制中,需要实现电机的位置及速度估计。针对直线电机直接驱动系统具有强非线性,将一种新的滤波方法——Unscented卡尔曼滤波(UKF)应用于直线电机无位置传感器驱动系统的非线性状态估计中。UKF采用确定性采样策略,通过UT变换实现状态均值和方差的非线性传播,避免了扩展卡尔曼滤波(EKF)产生的线性化误差,并且无需计算雅可比矩阵。同时,采用Cholesky因式分解等方法保证滤波递推过程中协方差矩阵的半正定性,有效地避免滤波的发散,提高算法的计算精度。数值仿真及实验结果表明,所给出的算法是可行而有效的。 展开更多

关键词 非线性滤波 UNSCENTED卡尔曼滤波 永磁直线同 步电动机 无位置传感器

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关于三相异步电动机最大转矩与主要尺寸关系的研究 被引量：1

2

作者 许明本 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1992年第6期37-44,共8页

本文作为研究大型异步电动机主要经济技术指标与成本关系的一个组成部分,从三相异步电动机的基本原理出发,详细研究了大型异步电动机的主要性能指标之一的最大转矩倍数(或称过载系数)与主要尺寸的关系.所得结论对设计及生产出低消耗及... 本文作为研究大型异步电动机主要经济技术指标与成本关系的一个组成部分,从三相异步电动机的基本原理出发,详细研究了大型异步电动机的主要性能指标之一的最大转矩倍数(或称过载系数)与主要尺寸的关系.所得结论对设计及生产出低消耗及高性能的产品,提高企业和社会的经济效益有一定的指导意义. 展开更多

关键词 步电动机 成本 尺寸 转矩

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新型永磁球形步进电动机结构参数及转矩特性的计算与分析 被引量：26

3

作者 王群京 李争 +2 位作者 夏鲲 姜卫东 赵涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第10期158-165,共8页

介绍了一种新型永磁球形步进电动机的结构、工作原理,对电机的结构参数进行了深入分析。针对目前此类球形电机转矩计算的困难,基于麦克斯韦张量法推导并建立了有效的电机转矩计算模型,运用该方法对已知的电机模型进行分析,获得了典型的... 介绍了一种新型永磁球形步进电动机的结构、工作原理,对电机的结构参数进行了深入分析。针对目前此类球形电机转矩计算的困难,基于麦克斯韦张量法推导并建立了有效的电机转矩计算模型,运用该方法对已知的电机模型进行分析,获得了典型的转矩特性。在此基础上对影响电机电磁转矩的主要结构参数进行了研究,并对典型的电机单步响应过程进行了仿真分析。通过合理设计电机的结构参数和电磁参数,可有效提高电机输出转矩,降低转动惯量,提高电机响应特性。所得结论为永磁球形步进电动机进一步的设计和优化提供了理论依据。 展开更多

关键词 永磁 球形步进电动机 转矩计算 结构参数 优化设计

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基于机器视觉的永磁球形步进电动机转子位置检测方法 被引量：28

4

作者 王群京 钱喆 +2 位作者 李争 倪有源 鞠鲁峰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第36期73-79,共7页

介绍了永磁球形步进电动机的基本结构及基于机器视觉的球形电机位置检测方法。在电机转子表面喷涂用伪随机编码生成的网格图,图像传感器获取转子图像。通过分析所获取的图像,得到特征点在固联于转子球的坐标系下的坐标。图像传感器标定... 介绍了永磁球形步进电动机的基本结构及基于机器视觉的球形电机位置检测方法。在电机转子表面喷涂用伪随机编码生成的网格图,图像传感器获取转子图像。通过分析所获取的图像,得到特征点在固联于转子球的坐标系下的坐标。图像传感器标定后得到的参数,可以计算出图像中的特征点在参考坐标系下的坐标。利用这些点在不同坐标系下的坐标,得到2个坐标系间的旋转矩阵,即确定了球形转子旋转后的空间位置。实验结果表明该方法的有效性。该方法可以用于实现闭环控制球形电机。 展开更多

关键词 永磁球形步进电动机 机器视觉 伪随机 标定 旋转矩阵

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二相混合式步进电动机矢量控制伺服系统 被引量：20

5

作者 史敬灼 徐殿国 +1 位作者 王宗培 张劲松 《电机与控制学报》 EI CSCD 2000年第3期135-139,147,共6页

推导了二相混合式步进电动机基于磁网络的数学模型，给出了其矢量控制位置伺服系统的结构及仿真结果。同时说明了混合式步进电动机与永磁凸极同步电动机在作用机理上的相似性，指出混合式步进电动机伺服系统可参考凸极永磁同步电动机的... 推导了二相混合式步进电动机基于磁网络的数学模型，给出了其矢量控制位置伺服系统的结构及仿真结果。同时说明了混合式步进电动机与永磁凸极同步电动机在作用机理上的相似性，指出混合式步进电动机伺服系统可参考凸极永磁同步电动机的控制策略来研究、设计。 展开更多

关键词 混合式步进电动机 矢量控制 位置伺服系统

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磁场积分法在永磁步进球形电动机场分析中的应用 被引量：24

6

作者 吴立建 王群京 +1 位作者 杜世俊 倪有源 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第9期192-197,共6页

用积分方程法建立了永磁步进球形电动机磁场的数学模型,导出了用于计算其磁场分布的离散计算公式。计算结果与有限元法结果比较,表明积分方程法对于永磁步进球形电动机场分析是行之有效的。

关键词 永磁步进球形电动机 磁场积分法 场分析 物理模型 数学模型

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一种永磁球形步进电动机的运动分析与仿真 被引量：6

7

作者 王群京 李争 +1 位作者 陈丽霞 鲍晓华 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期2260-2264,共5页

介绍了一种永磁球形步进电动机的结构、工作原理及滑轨支架形式的位置检测系统。在对电机转子和滑轨支架进行运动学分析的基础上,给出了电机转子的单刚体运动学模型和带有滑轨支架的刚体系运动学模型。结合相应控制策略,在已知目标场点... 介绍了一种永磁球形步进电动机的结构、工作原理及滑轨支架形式的位置检测系统。在对电机转子和滑轨支架进行运动学分析的基础上,给出了电机转子的单刚体运动学模型和带有滑轨支架的刚体系运动学模型。结合相应控制策略,在已知目标场点的情况下,对电机实际步进运动过程和位置检测系统输出进行了仿真研究。其结果为电机运动控制策略进一步的研究和实验方案设计提供了借鉴和参考。 展开更多

关键词 永磁 球形步进电动机 运动学模型:仿真

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混合式步进电动机非线性仿真模型的精确化 被引量：19

8

作者 韩光鲜 王宗培 +1 位作者 程智 里见博文 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期116-120,共5页

在混合式步进电动机绕组自感和互感非线性特性的研究和测试取得进展的基础上,该文建立了二相混合式步进电动机精确的动态仿真模型。给出测试电感拟合的表达式,推导了绕组的磁链方程、旋转电压方程、电磁转矩方程和状态方程。显示出与简... 在混合式步进电动机绕组自感和互感非线性特性的研究和测试取得进展的基础上,该文建立了二相混合式步进电动机精确的动态仿真模型。给出测试电感拟合的表达式,推导了绕组的磁链方程、旋转电压方程、电磁转矩方程和状态方程。显示出与简化分析时不同的特点。实例对保持转矩特性和振动特性仿真结果的校核表明,该文达到的仿真准确性是以前原有模型所远不能及的。 展开更多

关键词 混合式步进电动机 非线性仿真 模型 精确化

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一种新型永磁球形步进电动机位置检测研究 被引量：2

9

作者 王群京 钱喆 +2 位作者 鞠鲁峰 倪有源 李姜姜 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第19期6284-6289,共6页

介绍了一种永磁球形电动机的基本结构和基于机器视觉的转子位置检测方法。给出了喷涂在转子底部的彩色编码、处理转子图像获取特征点的算法和转子位置旋转矩阵的求解方法,在此基础上对转子绕单轴和多轴运动时位置测量系统的输出进行了... 介绍了一种永磁球形电动机的基本结构和基于机器视觉的转子位置检测方法。给出了喷涂在转子底部的彩色编码、处理转子图像获取特征点的算法和转子位置旋转矩阵的求解方法,在此基础上对转子绕单轴和多轴运动时位置测量系统的输出进行了仿真分析,并研究了转子扰动对特征点像素坐标的影响。仿真结果表明该方法可以有效的检测转子位置,为进一步的研究和实验提供了参考和借鉴。 展开更多

关键词 机器视觉 永磁 球形步进电动机 仿真

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永磁球形步进电动机及自适应控制方式 被引量：5

10

作者 夏鲲 李树广 王群京 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1871-1877,共7页

针对永磁球形步进电动机,运用卡尔丹角旋转建立了转子固连坐标系下电动机转子动力学模型.结合对步进式结构球形电动机进行电流控制的思想,设计了基于输入-输出稳定性理论的控制方案.然后,对电动机负载影响转子各轴向转动惯量的情况设计... 针对永磁球形步进电动机,运用卡尔丹角旋转建立了转子固连坐标系下电动机转子动力学模型.结合对步进式结构球形电动机进行电流控制的思想,设计了基于输入-输出稳定性理论的控制方案.然后,对电动机负载影响转子各轴向转动惯量的情况设计了一种新的自适应控制方案,使得转子在负载状况下仍然可以作连续轨迹(CP)运动.最后,结合已得的转矩模型,利用广义逆计算16个定子线圈的通电电流,完成了控制方案的实现. 展开更多

关键词 永磁球形步进电动机 转子动力学模型 自适应控制

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永磁球形步进电动机变结构控制算法(英文) 被引量：9

11

作者 王群京 夏鲲 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期11-19,共9页

提出了永磁球形步进电动机的一种变结构控制算法。该算法用可控电流源控制定子电磁线圈通电电流的幅值替代继电器控制方式。首先在转子固连坐标系内基于卡尔丹角旋转建立了转子动力学模型。然后在电动机空载运行的模式下,设计了一种无... 提出了永磁球形步进电动机的一种变结构控制算法。该算法用可控电流源控制定子电磁线圈通电电流的幅值替代继电器控制方式。首先在转子固连坐标系内基于卡尔丹角旋转建立了转子动力学模型。然后在电动机空载运行的模式下,设计了一种无需角加速度反馈信号的基于输入-输出稳定性理论的控制算法。接着针对电动机负载运行,各轴向转动惯量发生变化的情况设计了变结构控制算法。最后,在变结构控制算法中插入边界层以消除抖振现象。仿真结果表明,新的控制算法具有更小的跟踪误差,稳态误差小于 0.01rad。 展开更多

关键词 永磁球形步进电动机 变结构控制 可控电流源 跟踪误差

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五相混合式步进电动机在空间扫描驱动机构中的应用 被引量：3

12

作者 李先峰 颜昌翔 于平 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期797-804,共8页

介绍了采用步进电动机、谐波减速器和绝对式编码器构成的扫描镜驱动机构进行成像光谱仪运动补偿的方案。说明了选用五相混合式步进电动机的合理性,研究了五相混合式步进电动机在该应用中的特殊要求,驱动技术和控制实现方法。首先,指出... 介绍了采用步进电动机、谐波减速器和绝对式编码器构成的扫描镜驱动机构进行成像光谱仪运动补偿的方案。说明了选用五相混合式步进电动机的合理性,研究了五相混合式步进电动机在该应用中的特殊要求,驱动技术和控制实现方法。首先,指出了扫描镜和相应驱动方案对步进电动机的特殊要求。接着,针对扫描镜低速运动补偿和高速运行回归初始位置两种工况,提出了一种基于隔相五边形绕组联结方式的新型驱动方法,即调频调压结合恒频变脉宽调制(PWM)的方法,重点分析了该驱动方式对扫描机构运行性能的影响。最后,利用相关测试设备和相应方法对扫描镜的运行精度进行了实验测量。结果表明:扫描镜在以0.1～0.5(°)/s低速进行匀速运行和跟踪给定运动补偿曲线运行两种情况下,角速度的均方根误差均<5.5%,基本满足一般成像光谱仪对扫描机构的工程应用要求。 展开更多

关键词 空间扫描驱动机构 成像光谱仪 运动补偿 五相混合式步进电动机

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基于模糊神经网络控制的混合式步进电动机伺服系统研究 被引量：4

13

作者 王泮海 徐殿国 史敬灼 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2004年第5期60-63,共4页

在对二相混合式步进电动机实行最大转矩／电流矢量控制和IP位置控制的基础上，为克服参数时变和外界扰动对系统性能的影响，设计了一种新型高性能的参考模型自适应模糊神经网络控制器。实验结果表明所设计的位置伺服系统具有良好的性能。

关键词 模糊神经网络控制 混合式步进电动机 伺服系统 最大转矩 电流控制 IP位置控制 矢量控制 在线学习算法

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五相混合式步进电动机的振荡特性研究 被引量：2

14

作者 王英 田一 王宗培 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期44-47,共4页

研究了不对称现象对五相混合式步进电动机谐波电磁转矩的影响 ,提出不对称现象是导致电机产生较大二次谐振的主要原因 ,且振荡时所产生的附加谐波电磁转矩会对电机的某些中高频振荡点 (如基波谐振点 )产生进一步影响 ,实验结果与理论分... 研究了不对称现象对五相混合式步进电动机谐波电磁转矩的影响 ,提出不对称现象是导致电机产生较大二次谐振的主要原因 ,且振荡时所产生的附加谐波电磁转矩会对电机的某些中高频振荡点 (如基波谐振点 )产生进一步影响 ,实验结果与理论分析相符。 展开更多

关键词 五相混合式步进电动机 振荡特性 谐波电磁转矩 振荡强度

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一种新型永磁球形步进电动机的研究 被引量：1

15

作者 王群京 李争 +2 位作者 夏鲲 陈丽霞 张学 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2005年第12期41-46,共6页

针对国际上新提出的一种永磁球形结构步进电动机进行了研究.首先运用积分方程法和三维有限元法进行了磁场计算,在此基础上应用麦氏张量法和虚位移法对其转矩特性进行求解,获得了电机的矩角特性,并通过不同的方法对比验证了计算结果的正... 针对国际上新提出的一种永磁球形结构步进电动机进行了研究.首先运用积分方程法和三维有限元法进行了磁场计算,在此基础上应用麦氏张量法和虚位移法对其转矩特性进行求解,获得了电机的矩角特性,并通过不同的方法对比验证了计算结果的正确性.同时提出一种基于加权无向图的运动控制算法,通过对路径进行搜索,实现了对电机通电状态的有效控制,达到了沿着期望运动轨迹运动的目的.在对电机及其滑轨支架位置检测系统进行运动学分析的基础上,对电机实际步进运动过程和编码器输出进行了仿真研究,结果显示出了位置检测系统和控制算法的有效性. 展开更多

关键词 永磁 球形步进电动机 磁场分析 加权无向图 仿真

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采用双CPU的混合式步进电动机速度控制系统 被引量：1

16

作者 高晗璎 孙力 +1 位作者 程树康 宋清亮 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期292-296,共5页

提出了一种基于磁阻变化的转子位置间接测量方法,采用80C196KC单片机对位置信号处理过程中产生的相移进行了补偿,以DSP作为主控单元,实现了混合式步进电动机速度、电流双闭环控制。结果表明,系统具有良好的静态和动态特性。

关键词 双CPU 混合式步进电动机 速度控制系统 闭环控制 DSP 单片机

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二相混合式步进电动机的振动特性与饱和效应 被引量：2

17

作者 王宗培 韩光鲜 +1 位作者 程智 里见博文 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期26-29,共4页

对实例样机的电感参数采取精确的表达式或不同程度的简化表示时 ,分别对振动特性进行仿真 ,并与实测振动特性进行比较。可以清楚地看出 ,绕组电感参数不同程度的简化对振动特性仿真精度的影响。同时更有兴趣的是能清楚地看出饱和效应对... 对实例样机的电感参数采取精确的表达式或不同程度的简化表示时 ,分别对振动特性进行仿真 ,并与实测振动特性进行比较。可以清楚地看出 ,绕组电感参数不同程度的简化对振动特性仿真精度的影响。同时更有兴趣的是能清楚地看出饱和效应对振动特性仿真的影响 。 展开更多

关键词 二相混合式步进电动机 振动特性 饱和效应 线性电感参数

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混合式步进电动机结构参数智能协同优化 被引量：1

18

作者 裘信国 杨昆 +1 位作者 孟彬 姜伟 《液压与气动》 北大核心 2021年第9期24-30,共7页

为了探究混合式步进电动机关键结构参数对其静态转矩的影响规律,找寻最优设计方案,提出一种基于正交试验、反向传播(Back Propagation,BP)神经网络和遗传算法的智能协同优化方法。通过对电机的磁路分析与ANSYS Maxwell-3D有限元仿真,讨... 为了探究混合式步进电动机关键结构参数对其静态转矩的影响规律,找寻最优设计方案,提出一种基于正交试验、反向传播(Back Propagation,BP)神经网络和遗传算法的智能协同优化方法。通过对电机的磁路分析与ANSYS Maxwell-3D有限元仿真,讨论了电机结构和运行参数对输出转矩的影响,并据此对电机的气隙g、齿宽比bt/t、齿高ht和转子壁厚hr进行协同优化,采用电机的最大静转矩Tm作为优化目标,运用智能协同优化方法得到最优解,并对优化结果进行有限元验证。结果表明:优化结果与仿真结果相近,最大静态转矩相对误差为4.8%,最优结构参数为:g=0.1 mm,bt/t=0.37,ht=0.84 mm,hr=2.5 mm。 展开更多

关键词 混合式步进电动机 有限元 正交试验 BP神经网络 遗传算法

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基于Modelica/Dymola的二相混合式步进电动机建模与仿真 被引量：2

19

作者 何义 姚锡凡 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第6期74-76,共3页

Dymola是基于统一建模语言Modelica对物理系统进行建模与仿真的平台。Dymola充分发挥Modelica语言的优点,并能够快速、形象地建立模型。在二相混合式步进电动机数学模型建立的基础上,运用Modelica语言在Dymola上建模和仿真。仿真结果表... Dymola是基于统一建模语言Modelica对物理系统进行建模与仿真的平台。Dymola充分发挥Modelica语言的优点,并能够快速、形象地建立模型。在二相混合式步进电动机数学模型建立的基础上,运用Modelica语言在Dymola上建模和仿真。仿真结果表明,二相混合式步进电动机模型效果良好,能够满足实际要求。 展开更多

关键词 MODELICA DYMOLA 二相混合式步进电动机

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混合式步进电动机的谐波反电势闭环控制方法研究

20

作者 张劲松 徐殿国 王宗培 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第2期47-53,共7页

利用气隙比磁导法建立了混合式步进电动机的磁网络模型，推导出谐波反电势的表达式。提出了一种利用谐波反电势信号实现电机转子位置检测的新方法，设计了与电机一体化的新型位置传感器。在此基础上研究了利用谐波反电势信号实现混合式... 利用气隙比磁导法建立了混合式步进电动机的磁网络模型，推导出谐波反电势的表达式。提出了一种利用谐波反电势信号实现电机转子位置检测的新方法，设计了与电机一体化的新型位置传感器。在此基础上研究了利用谐波反电势信号实现混合式步进电动机闭环控制的方法，设计了步进电动机的微机控制系统。给出了开、闭环运行的实验结果对比，证明了利用谐波反电势实现混合式步进电动机闭环控制的可行性。 展开更多

关键词 混合式步进电动机 谐波反电势 闭环控制 电动机

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