内插式永磁无轴承电机转子位置/位移综合自检测 被引量：16

1

作者 年珩 贺益康 黄雷 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期52-58,共7页

为实现无轴承电机的低成本与实用化,解决运行控制中电机转子位置/速度及径向位移的检测,提出了一种基于脉动高频电压信号注入法的转子位置/位移综合自检测方法。通过从转矩绕组注入脉动高频电压信号,利用电机空间凸极效应和转矩绕组与... 为实现无轴承电机的低成本与实用化,解决运行控制中电机转子位置/速度及径向位移的检测,提出了一种基于脉动高频电压信号注入法的转子位置/位移综合自检测方法。通过从转矩绕组注入脉动高频电压信号,利用电机空间凸极效应和转矩绕组与悬浮绕组间的互感特性,同时实现对转子位置/速度和径向位移的有效观测。电磁场分析结果表明,该方法可实现位移检测信号在水平、垂直方向的解耦以及转子位置和位移检测信号间的解耦。应用该检测方法构建了内插式永磁型无轴承电机无传感器运行的矢量控制系统,系统仿真运行表明,该自检测方法能在全速范围内准确观测出转子的位置/速度和位移,并能在大负载扰动条件下实现无传感器方式的稳定悬浮运行。 展开更多

关键词 内插式永磁型无轴承电机 转子位置/位移综合自检测 脉动高频电压信号 空间凸极效应

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参数在线辨识永磁无轴承电机无传感器控制 被引量：3

2

作者 孙海军 李润霞 +1 位作者 郭庆鼎 于学东 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第13期4045-4049,共5页

针对无轴承电机无传感器控制的需要,在分析永磁型无轴承同步电机固定坐标系模型的基础上,考虑到电机参数的影响,在使用灰色系统预测电流值基础上提出参数在线辨识转子位置和速度的估测方法。应用这种方法建立了永磁型无轴承电机无位置... 针对无轴承电机无传感器控制的需要,在分析永磁型无轴承同步电机固定坐标系模型的基础上,考虑到电机参数的影响,在使用灰色系统预测电流值基础上提出参数在线辨识转子位置和速度的估测方法。应用这种方法建立了永磁型无轴承电机无位置和速度传感器的矢量控制系统。仿真实验表明这种方法能够准确观测转子位置和速度,具有强的参数鲁棒性,系统能在较大扰动下实现稳定悬浮。 展开更多

关键词 永磁无轴承同步电机 无传感器控制 在线参数辨识 灰色系统

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基于消除磁场耦合的无轴承永磁薄片电机极槽配合选取

3

作者 王浩辉 王宇 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第19期7766-7775,I0049,共11页

无轴承永磁薄片电机(bearingless permanent magnet slice motor,BPMSM)的稳定运行需确保转子所受径向悬浮力平稳可控。现有BPMSM极槽配合选择方法未考虑磁场谐波间的耦合,导致悬浮磁场基波与永磁体相差一对极时仍存在悬浮力脉动。为解... 无轴承永磁薄片电机(bearingless permanent magnet slice motor,BPMSM)的稳定运行需确保转子所受径向悬浮力平稳可控。现有BPMSM极槽配合选择方法未考虑磁场谐波间的耦合,导致悬浮磁场基波与永磁体相差一对极时仍存在悬浮力脉动。为解决该问题,该文首先基于磁场调制效应,对径向悬浮力的产生机理进行分析,确定两谐波产生悬浮力脉动需满足的条件;其次,对悬浮力脉动的产生原因进行分类,推导出高悬浮性能BPMSM极槽配合应满足的3个约束条件;随后,进行仿真验证,给出能够消除耦合关系的极槽配合,并从中选取一台6槽2极BPMSM加工和实验,验证该文所提出的极槽配合选择方法能够降低悬浮力脉动,提高悬浮性能。 展开更多

关键词 无轴承永磁薄片电机 极槽配合 径向悬浮力 磁场调制 谐波分析

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基于磁导等效分离的无轴承永磁同步电机齿槽转矩解析

4

作者 卢志远 王宇 王锁 《电工技术学报》 北大核心 2025年第18期5818-5831,共14页

对于应用于高精度场合的无轴承永磁同步电机(BLPMSM),齿槽转矩的存在会对电机运行的稳定性造成严重影响。现有齿槽转矩解析方式多针对机械轴承电机,未考虑无轴承电机中特有的转子偏心情况,因此不适用于无轴承电机。该文提出一种考虑转... 对于应用于高精度场合的无轴承永磁同步电机(BLPMSM),齿槽转矩的存在会对电机运行的稳定性造成严重影响。现有齿槽转矩解析方式多针对机械轴承电机,未考虑无轴承电机中特有的转子偏心情况,因此不适用于无轴承电机。该文提出一种考虑转子偏心的无轴承永磁同步电机分离磁导齿槽转矩解析方式,首先引入气隙畸变函数,分析转子偏心后的气隙变化,对气隙磁导进行重构;然后基于磁路法,将电机磁导分离为两部分,进一步将电机内部磁场和齿槽转矩等效为一台机械轴承永磁同步电机与一台变磁导电机的叠加,并通过仿真验证解析式的正确性;最后基于所提解析式,在控制系统中引入齿槽转矩前馈补偿,并通过仿真和实验验证补偿方式的有效性和优越性。 展开更多

关键词 无轴承永磁同步电机 齿槽转矩 磁场调制理论 转子偏心 等效气息磁导

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实心与环形转子结构下无轴承永磁薄片电机悬浮力脉动饱和调制机理及其补偿

5

作者 雷霄雨 王宇 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第8期31-41,共11页

实心永磁转子虽然能够提高电机的功率密度,但会因为饱和调制效应加剧对悬浮力模型准确性的影响,进而影响电机的悬浮性能。本文基于磁场调制理论,提出一种分析电机饱和调制效应的精确建模方法,分别构建出适用于实心永磁转子的抛物线型与... 实心永磁转子虽然能够提高电机的功率密度,但会因为饱和调制效应加剧对悬浮力模型准确性的影响,进而影响电机的悬浮性能。本文基于磁场调制理论,提出一种分析电机饱和调制效应的精确建模方法,分别构建出适用于实心永磁转子的抛物线型与环形永磁转子的马鞍型饱和函数,并建立基于饱和函数的电机气隙磁通密度表达式,得到因考虑铁心饱和调制而发生改变的气隙磁场谐波成分,找到产生悬浮力脉动的有效工作谐波对;其次,利用有限元分析对比了是否考虑铁心饱和调制2种情况下实心与环形转子结构的电机的悬浮力波形,证明理论的正确性;最后,通过Simulink仿真和实验验证,对比实心与环形2种转子结构对无轴承永磁薄片电机悬浮性能的影响,并通过控制算法补偿,减小铁心饱和调制引起的悬浮力脉动。 展开更多

关键词 无轴承永磁薄片电机 实心永磁转子 悬浮力脉动 铁心饱和 磁场调制 谐波分析

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采用改进遗传算法优化LS-SVM逆系统的外转子无铁心无轴承永磁同步发电机解耦控制 被引量：10

6

作者 朱熀秋 沈良瑜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期2037-2046,I0032,共11页

为了实现外转子无铁心无轴承永磁同步发电机(outer rotor coreless bearingless permanent magnet synchronous generator,ORC-BPMSG)的精确控制,提出一种基于改进遗传算法(improved genetic algorithm,IGA)优化最小二乘支持向量机(leas... 为了实现外转子无铁心无轴承永磁同步发电机(outer rotor coreless bearingless permanent magnet synchronous generator,ORC-BPMSG)的精确控制,提出一种基于改进遗传算法(improved genetic algorithm,IGA)优化最小二乘支持向量机(least square support vector machine,LS-SVM)逆系统的解耦控制策略。首先,基于ORC-BPMSG的结构及工作原理,推导其数学模型,并分析其可逆性。其次,建立LS-SVM回归方程,并采用IGA优化LS-SVM的性能参数,从而训练得到逆系统。然后,将逆系统与原系统串接,形成伪线性系统,实现了ORC-BPMSG的线性化和解耦。最后,将提出的控制方法与传统LS-SVM逆系统控制方法进行对比仿真和实验。仿真和实验结果表明:所提出的控制策略可以较好地实现ORC-BPMSG输出电压和悬浮力、以及悬浮力之间的解耦控制。 展开更多

关键词 外转子无铁心无轴承永磁同步发电机 最小二乘支持向量机 逆系统 改进遗传算法 解耦控制

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单霍尔故障下无轴承永磁薄片电机径向位移容错检测 被引量：3

7

作者 赵攀 王宇 张艺 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第15期4794-4805,共12页

由于人工无轴承心脏泵要求微型化,所以心脏泵系统不能采用大体积的电涡流传感器来采集径向位移信息。基于霍尔测径向位移的无轴承永磁薄片电机采用霍尔同时辨识转角和径向位移,大幅降低系统体积。霍尔输出信号直接影响无轴承电机悬浮性... 由于人工无轴承心脏泵要求微型化,所以心脏泵系统不能采用大体积的电涡流传感器来采集径向位移信息。基于霍尔测径向位移的无轴承永磁薄片电机采用霍尔同时辨识转角和径向位移,大幅降低系统体积。霍尔输出信号直接影响无轴承电机悬浮性能,当单个霍尔传感器故障时,由于缺失一相磁链导致电机失浮。为了提高基于霍尔测径向位移的无轴承永磁薄片电机容错能力,该文针对单霍尔传感器故障时角度和径向位移信息会重新耦合,难以高精度分离的问题,提出基于谐波补偿的霍尔磁链重构算法。首先,采用磁链重构思想,利用剩余非故障霍尔重构解算径向位移的一相磁链;然后,对上述重构磁链中不偏心3次谐波进行补偿,并构建霍尔矫正表求解径向位移;最后,搭建实验平台,通过仿真和实验验证了所提算法的准确性。 展开更多

关键词 无轴承永磁薄片电机 径向位移 霍尔传感器 容错控制 谐波补偿

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高速高功率密度无轴承永磁薄片电机设计与优化 被引量：2

8

作者 李健 陈红 +2 位作者 李大伟 裴同豪 刘嘉韵 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期171-180,共10页

传统无轴承电机在高速和高功率密度之间难以取得平衡,为此围绕高速高功率密度无轴承永磁薄片电机,对其拓扑结构、绕组形式、主要尺寸等方面进行优化设计,在保证转速和功率密度的基础上有效地提升悬浮性能。通过对运行工况的分析,得出电... 传统无轴承电机在高速和高功率密度之间难以取得平衡,为此围绕高速高功率密度无轴承永磁薄片电机,对其拓扑结构、绕组形式、主要尺寸等方面进行优化设计,在保证转速和功率密度的基础上有效地提升悬浮性能。通过对运行工况的分析,得出电机拓扑结构需具备的基本特点,提出一种采用环形集成绕组的表贴式无轴承永磁薄片电机。在兼顾转矩和悬浮力输出性能、机械防护可靠性的基础上,对电机的电磁气隙长度和永磁体参数等主要尺寸进行优化设计。针对电机饱和、绕组端部伸出等不利因素,分别采取了超前角弱磁、定子略长的性能提升策略,有效地避免了悬浮力的大幅度跌落。搭建20 000 r/min的无轴承永磁薄片电机有限元仿真模型并制造实物样机。通过对电磁转矩和主、被动悬浮力的分析,证明了本文设计的无轴承永磁薄片电机兼具良好的转矩与悬浮力输出性能,单位幅值电流产生的电磁转矩、主动悬浮力分别为0.166 N·m、4.4 N,电机输出功率10 kW、功率密度5.2 kW/kg。 展开更多

关键词 无轴承永磁薄片电机 高速高功率密度 环形绕组 优化设计 弱磁控制 端部效应

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永磁型无轴承电机的设计与控制研究 被引量：13

9

作者 周媛 贺益康 年珩 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期14-19,共6页

为了深入研究永磁型无轴承电机的设计方法及控制策略,提出了计及定、转子定位偏心的悬浮力解析模型及该解析模型中悬浮绕组参数的设计方法.该方法基于永磁型无轴承电机悬浮力产生机理和电磁场有限元分析,进行电机设计,得到永磁型无轴承... 为了深入研究永磁型无轴承电机的设计方法及控制策略,提出了计及定、转子定位偏心的悬浮力解析模型及该解析模型中悬浮绕组参数的设计方法.该方法基于永磁型无轴承电机悬浮力产生机理和电磁场有限元分析,进行电机设计,得到永磁型无轴承样机的系统参数.在此样机系统基础上,讨论了转矩控制子系统的转子磁场定向矢量控制、悬浮控制子系统的模糊自调整比例-积分-微分(PID)控制策略,并进行了悬浮运行实验,结果表明该设计参数与实际样机参数基本吻合,验证了该设计方法的正确可行性,该控制策略有效地解决了无轴承电机模型复杂、参数时变等实际因素的影响,保证了其运行控制的鲁棒性. 展开更多

关键词 永磁无轴承电机 悬浮绕组设计 悬浮力模型 模糊数控制

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永磁型无轴承电机悬浮系统的H_∞鲁棒控制 被引量：14

10

作者 黄雷 赵光宙 +1 位作者 年珩 贺益康 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期711-716,共6页

为了提高永磁型无轴承电动机悬浮系统的稳定性和抗干扰能力,从运行原理出发,对悬浮系统提出了基于混合灵敏度的H_∞鲁棒控制.通过选取适当的灵敏度和补灵敏度加权函数,设计了H_∞控制器.应用该控制器实现了基于转子磁场定向控制的永磁... 为了提高永磁型无轴承电动机悬浮系统的稳定性和抗干扰能力,从运行原理出发,对悬浮系统提出了基于混合灵敏度的H_∞鲁棒控制.通过选取适当的灵敏度和补灵敏度加权函数,设计了H_∞控制器.应用该控制器实现了基于转子磁场定向控制的永磁型无轴承电机悬浮控制系统.仿真结果表明,所提出的H_∞控制器具有良好的抗干扰能力和鲁棒稳定性,性能优于常规PID控制器.最后进行了实验研究,证明了该控制方法的有效性. 展开更多

关键词 鲁棒控制 永磁型无轴承电机 悬浮系统控制 转子磁场定向控制

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永磁型无轴承电机的完整系统建模 被引量：16

11

作者 周媛 贺益康 年珩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期134-139,共6页

为实现永磁型无轴承电机的稳定悬浮运行,须对转矩和悬浮力进行实时控制。电磁转矩和磁悬浮力的精确计算是无轴承电机设计及其控制的基础。传统的永磁型无轴承电机数学模型将转矩与悬浮力作为两个独立的系统来考虑,忽略了它们之间的非线... 为实现永磁型无轴承电机的稳定悬浮运行,须对转矩和悬浮力进行实时控制。电磁转矩和磁悬浮力的精确计算是无轴承电机设计及其控制的基础。传统的永磁型无轴承电机数学模型将转矩与悬浮力作为两个独立的系统来考虑,忽略了它们之间的非线性电磁耦合关系,因此计算精度不理想。该文通过虚位移法推导、并建立了考虑转矩绕组与悬浮绕组之间非线性电磁耦合关系及转子运动的面贴式永磁型无轴承电机完整系统数学模型,并通过有限元分析提取了模型中的关键参数。基于此模型实现了转子磁场定向控制的悬浮运行仿真,通过与传统数学模型的仿真结果对比,验证了该模型的精确性与完整性。 展开更多

关键词 永磁型无轴承电机 完整数学模型 虚位移法 电磁耦合 悬浮运行

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基于α阶逆系统五自由度无轴承永磁电机解耦控制 被引量：27

12

作者 孙玉坤 费德成 朱熀秋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期120-126,共7页

文中应用多变量非线性控制α阶逆系统方法,对新型五自由度无轴承永磁同步电机这一多变量、非线性、强耦合的控制对象进行动态解耦控制研究。介绍了新型五自由度无轴承永磁同步电机结构,阐述了α阶逆系统方法,分析了三自由度磁轴承的工... 文中应用多变量非线性控制α阶逆系统方法,对新型五自由度无轴承永磁同步电机这一多变量、非线性、强耦合的控制对象进行动态解耦控制研究。介绍了新型五自由度无轴承永磁同步电机结构,阐述了α阶逆系统方法,分析了三自由度磁轴承的工作原理和二自由度无轴承永磁同步电机径向力产生机理,给出三自由度磁轴承轴向力、径向悬浮力方程和二自由度无轴承永磁同步电机转矩力和径向悬浮力方程,建立了电机的状态方程,分析了基于α阶逆系统方法解耦控制的可行性,推导出基于α阶逆系统方法的动态解耦控制算法,并进行了仿真研究。仿真结果表明这种控制策略能够实现五自由度无轴承永磁同步电机转矩力和悬浮力之间的动态解耦控制,系统具有良好的动、静态性能。 展开更多

关键词 磁轴承 无轴承永磁同步电机 悬浮力 逆系统方法 解耦控制

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永磁型无轴承电机的设计与运行分析 被引量：16

13

作者 年珩 贺益康 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期891-895,共5页

针对永磁型无轴承电机设计中转矩绕组和悬浮绕组设计的特殊性,提出了一种永磁体厚度优化设计新方法.该方法基于永磁型无轴承电机运行原理,进行了永磁型转子结构、悬浮绕组和永磁体厚度优化的设计.导出了计及定、转子定位偏心的永磁型无... 针对永磁型无轴承电机设计中转矩绕组和悬浮绕组设计的特殊性,提出了一种永磁体厚度优化设计新方法.该方法基于永磁型无轴承电机运行原理,进行了永磁型转子结构、悬浮绕组和永磁体厚度优化的设计.导出了计及定、转子定位偏心的永磁型无轴承电机悬浮力的解析模型,通过对磁悬浮力与悬浮绕组电流和转子偏心关系的电磁场分析,来验证该模型的精确度,并应用该模型建立了永磁型无轴承电机的控制系统.仿真结果表明,该设计方法提高了永磁型无轴承电机的转矩和悬浮性能,降低了设计的复杂性,且样机具有良好的动、静态悬浮特性. 展开更多

关键词 永磁型无轴承电机 悬浮力 悬浮控制 定位偏心

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无轴承永磁同步电机的神经网络逆控制 被引量：10

14

作者 张少如 吴爱国 +1 位作者 王利军 韩永典 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第22期2681-2686,2693,共7页

无轴承永磁同步电机是一个强耦合的非线性复杂系统,实现无轴承永磁同步电机的线性化解耦控制,是无轴承永磁同步电机稳定运行和走向实用化的关键。将神经网络具有的特点(对非线性系统的逼近能力以及对系统参数变化的适应能力)与逆系统方... 无轴承永磁同步电机是一个强耦合的非线性复杂系统,实现无轴承永磁同步电机的线性化解耦控制,是无轴承永磁同步电机稳定运行和走向实用化的关键。将神经网络具有的特点(对非线性系统的逼近能力以及对系统参数变化的适应能力)与逆系统方法的特点(解耦线性化)相结合,提出了基于神经网络的无轴承永磁同步电机逆系统解耦控制方法。通过用静态神经网络加积分器来构造无轴承永磁同步电机的逆系统,将无轴承永磁同步电机动态解耦成位移子系统和转速子系统分别设计调节器进行控制,然后运用线性系统理论进行综合。仿真及实验结果表明,系统具有良好的鲁棒性和动静态解耦性能。 展开更多

关键词 无轴承永磁同步电机 神经网络 逆系统 解耦控制 径向悬浮力

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改进型平方根无迹卡尔曼曼滤滤波及其在无轴承永磁同步电机无速度传感器运行中的应应用用 被引量：14

15

作者 许波 朱熀秋 +2 位作者 姬伟 潘伟 孙晓东 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期53-58,共6页

平方根无迹卡尔曼滤波(SRUKF)解决了标准无迹卡尔曼滤波(UKF)中由于误差协方差阵负定而引起的滤波发散问题,保证了算法的数值稳定性,但仍存在对模型参数变化的鲁棒性差、收敛速度慢及对突变状态的跟踪能力低等缺陷.因此,本文提出一种改... 平方根无迹卡尔曼滤波(SRUKF)解决了标准无迹卡尔曼滤波(UKF)中由于误差协方差阵负定而引起的滤波发散问题,保证了算法的数值稳定性,但仍存在对模型参数变化的鲁棒性差、收敛速度慢及对突变状态的跟踪能力低等缺陷.因此,本文提出一种改进SRUKF滤波,通过引入时变渐消因子和弱化因子,实时修正滤波增益矩阵和误差协方差平方根矩阵,实现残差序列正交,确保SRUKF滤波保持对目标实际状态的准确跟踪.将该算法在无轴承永磁同步电机无速度传感器矢量控制系统中进行仿真研究.结果表明:改进SRUKF非线性近似精度、数值稳定性及滤波精度更高,在系统状态突变或负载扰动时,鲁棒性更强,能够有效实现转速及转子角度的准确估计,确保转子稳定悬浮运行. 展开更多

关键词 平方根无迹卡尔曼滤波(SRUKF) 改进SRUKF 无轴承永磁同步电机 无速度传感器

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无轴承永磁薄片电机径向悬浮力精确数学建模 被引量：10

16

作者 左文全 吕艳博 +2 位作者 付向东 潘伟 朱熀秋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期103-110,9,共8页

无轴承永磁薄片电机具有薄片转子的特殊结构,为了采取有效方法控制转子偏心位移、使转子稳定悬浮,研究的关键在于获得无轴承永磁薄片电机精确的径向悬浮力数学模型。在介绍无轴承永磁薄片电机的结构和工作原理基础上,对无轴承永磁薄片... 无轴承永磁薄片电机具有薄片转子的特殊结构,为了采取有效方法控制转子偏心位移、使转子稳定悬浮,研究的关键在于获得无轴承永磁薄片电机精确的径向悬浮力数学模型。在介绍无轴承永磁薄片电机的结构和工作原理基础上,对无轴承永磁薄片电机气隙磁场进行了详细分析,基于麦克斯韦应力张量法推导了其径向悬浮力数学模型,最后对比验证了利用有限元方法的计算结果和样机实验对数学模型的理论计算结果。验证结果表明,该方法建立的径向悬浮力数学模型误差小、精确度髙。 展开更多

关键词 无轴承永磁薄片电机 径向悬浮力 麦克斯韦应力张量法 数学模型 有限元分析

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无轴承永磁同步电机转子偏心位移的直接控制 被引量：20

17

作者 张少如 吴爱国 李同华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期65-70,共6页

无轴承电机运行时由于负载扰动使其转子产生的径向偏心影响了其稳定悬浮性能,因此如何采取直接有效的方法控制转子偏心位移、使转子稳定悬浮成为无轴承电机研究的重点。文中对无轴承电机中的麦克斯韦力进行详细研究后,根据径向偏心位移... 无轴承电机运行时由于负载扰动使其转子产生的径向偏心影响了其稳定悬浮性能,因此如何采取直接有效的方法控制转子偏心位移、使转子稳定悬浮成为无轴承电机研究的重点。文中对无轴承电机中的麦克斯韦力进行详细研究后,根据径向偏心位移和径向悬浮力之间的关系,基于可控径向悬浮力产生的机理,采用转子磁场定向,对转子偏心位移的控制提出了一种全新的控制方法:无轴承永磁同步电机转子偏心位移的直接控制,并设计了相应的控制系统。仿真结果表明,该方法有效地提高了无轴承电机稳定悬浮运行的动、静态性能,实现了对转子偏心位移的直接控制。 展开更多

关键词 无轴承永磁同步电机 麦克斯韦力 转子偏心位移 径向悬浮力 直接位移控制 转子磁场定向

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无轴承永磁同步电机控制系统设计与仿真 被引量：32

18

作者 朱熀秋 翟海龙 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第14期120-124,共5页

无轴承永磁同步电机是自身具有磁悬浮轴承功能的新型特种电机,是一个复杂的强耦合的非线性系统,建立无轴承永磁同步电机径向悬浮力和电机数学模型,是设计无轴承永磁同步电机控制系统的前提,实现其径向悬浮力和电磁转矩之间的解耦控制是... 无轴承永磁同步电机是自身具有磁悬浮轴承功能的新型特种电机,是一个复杂的强耦合的非线性系统,建立无轴承永磁同步电机径向悬浮力和电机数学模型,是设计无轴承永磁同步电机控制系统的前提,实现其径向悬浮力和电磁转矩之间的解耦控制是电机稳定运行的基本条件。该文在介绍无轴承永磁同步电机径向悬浮力产生原理的基础上,推导了径向悬浮力和电机数学模型,采用基于转子磁场定向控制策略设计了无轴承永磁同步电机矢量控制系统,利用Matlab的Simulink工具箱构建了矢量控制系统,对无轴承永磁同步电机的转速、转矩及转子起浮性能进行了仿真。仿真结果表明控制系统不仅可以实现转子稳定悬浮,而且电机具有良好的动态性能。 展开更多

关键词 无轴承永磁同步电机 径向悬浮力 数学模型 解耦 仿真

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无轴承永磁同步电机径向悬浮力动态解耦控制 被引量：8

19

作者 孙晓东 朱熀秋 +1 位作者 张涛 杨泽斌 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期21-26,共6页

针对无轴承永磁同步电机径向悬浮力之间存在的非线性、强耦合问题,提出基于神经网络逆系统方法的无轴承永磁同步电机径向悬浮力动态解耦控制策略。在分析无轴承永磁同步电机的工作原理和径向悬浮力产生机理的基础上,建立径向悬浮力的数... 针对无轴承永磁同步电机径向悬浮力之间存在的非线性、强耦合问题,提出基于神经网络逆系统方法的无轴承永磁同步电机径向悬浮力动态解耦控制策略。在分析无轴承永磁同步电机的工作原理和径向悬浮力产生机理的基础上,建立径向悬浮力的数学模型,并对该数学模型进行可逆性分析,证明此系统可逆。利用神经网络逆系统方法,将原来的非线性强耦合的多变量系统动态解耦成两个位置彼此无耦合的线性子系统,运用线性系统理论对线性子系统进行综合,设计系统的闭环控制器。在Matlab软件环境下构建仿真系统,并进行仿真研究和性能分析,仿真结果验证了该解耦策略的有效性。 展开更多

关键词 无轴承永磁同步电机 径向悬浮力 神经网络 逆系统 动态解耦

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无轴承永磁同步电机技术综述及其发展趋势探讨 被引量：11

20

作者 孙晓东 朱熀秋 杨泽斌 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第17期2128-2135,共8页

阐述了无轴承永磁同步电机径向悬浮力的产生原理,综述了无轴承永磁同步电机的关键技术,对无轴承永磁同步电机的几种典型结构、数学模型及无轴承永磁同步电机的控制技术进行了详细分析。针对目前无轴承永磁同步电机的研究现状和不足之处... 阐述了无轴承永磁同步电机径向悬浮力的产生原理,综述了无轴承永磁同步电机的关键技术,对无轴承永磁同步电机的几种典型结构、数学模型及无轴承永磁同步电机的控制技术进行了详细分析。针对目前无轴承永磁同步电机的研究现状和不足之处,探讨了无轴承永磁同步电机技术的研究方向和发展趋势。 展开更多

关键词 无轴承永磁同步电机 电机结构 数学模型 控制技术 发展趋势

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