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齿轮故障影响下机电传动系统动态特性及电流响应分析
1
作者
程颖
顾宽昊
+1 位作者
李炳初
甘屹
《机电工程》
北大核心
2025年第11期2073-2083,共11页
机电传动系统在数控(CNC)机床、新能源汽车、航空航天等领域中有着广泛应用,为了解决齿轮故障影响下,机电传动系统电流响应机理不明、故障诊断理论基础薄弱的问题,对齿轮故障影响下机电传动系统动态特性及电流响应展开了研究。首先,建...
机电传动系统在数控(CNC)机床、新能源汽车、航空航天等领域中有着广泛应用,为了解决齿轮故障影响下,机电传动系统电流响应机理不明、故障诊断理论基础薄弱的问题,对齿轮故障影响下机电传动系统动态特性及电流响应展开了研究。首先,建立了传动系统的机电耦合模型,分别建立了电机模型与齿轮箱的集总参数模型;然后,采用考虑精确齿形的改进势能法计算了齿轮在健康和故障下的啮合刚度,搭建了磁场定向控制(FOC)调速算法,建立了机电耦合模型数值求解方法;其次,分析了机电耦合仿真模型在稳态和变转速工况下的动态响应;最后,开展了电机调速控制实验,研究了稳态及变转速工况下机电传动系统动态特性,对不同齿轮状态下电机电流响应进行了频谱分析和时频分析。研究结果表明:稳态下实验与仿真结果基本吻合,实验中当电机转速为1000 r/min时,电流峰值为1.11 A,转速上升至稳定时电流幅值下降约0.22 A,故障齿轮会在电流频谱中产生故障频率。该研究能够为开展基于电机电流信号分析的故障诊断提供指导。
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关键词
机械传动系统
时变啮合刚度
机电耦合系统
变转速工况
电流动态响应
时频分析
齿轮箱动力学模型
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职称材料
考虑电流环动态响应的永磁直线同步电机新型线性自抗扰控制
被引量:
17
2
作者
董家臣
高钦和
+1 位作者
陈志翔
牛海龙
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第8期2436-2448,共13页
针对永磁直线同步电机(permanentmagnetlinear synchronous motor,PMLSM)高度敏感扰动的结构特点,提出一种位置环线性自抗扰控制(linearactivedisturbance rejection control,LADRC)与电流环PI控制结合的全局控制策略。为有效提高控制精...
针对永磁直线同步电机(permanentmagnetlinear synchronous motor,PMLSM)高度敏感扰动的结构特点,提出一种位置环线性自抗扰控制(linearactivedisturbance rejection control,LADRC)与电流环PI控制结合的全局控制策略。为有效提高控制精度,重点考虑电流环动态响应的影响,通过时、频分析,将逆变器、滤波器及PI控制器的频域模型与电机运动模型结合,推导出PMLSM新型位置环模型,并据此设计出三阶LADRC系统。使用跟踪微分器校正控制滞后,并给出控制系统的参数整定方法。通过仿真对新系统的观测精度、抗扰能力、应对参数摄动的鲁棒性及追踪期望信号的控制效果进行验证,实验结果则进一步表明,在环境噪声和模型不确定度客观存在的情况下,新系统能够有效地实现PMLSM的高精度控制。
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关键词
永磁直线同步电机
时频分析
高精度控制
线性自抗扰控制
电流
环
动态
响应
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职称材料
两相两重斩波变换的半导体激光器电源研究
被引量:
6
3
作者
王志强
马新敏
+1 位作者
王超
郭飞
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期386-390,共5页
为了提高传统线性半导体激光器电源的电能转换效率、输出电流的动态响应以及对负载电压的自适应能力,采用两相两重斩波变换技术,设计了一种半导体激光器用2k W直流驱动电源。测试并分析了该电源在激光系统中的静态特性、动态特性以及两...
为了提高传统线性半导体激光器电源的电能转换效率、输出电流的动态响应以及对负载电压的自适应能力,采用两相两重斩波变换技术,设计了一种半导体激光器用2k W直流驱动电源。测试并分析了该电源在激光系统中的静态特性、动态特性以及两相两重斩波变换电流源的效率。结果表明,电源对负载电压自适应能力强,具有较好的矩形输出特性;直接驱动激光二极管模块时,该电流源的电能转换效率高达93%,输出电流0A^100A的上升、下降时间仅为0.5ms,电流纹波系数小于0.03%。
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关键词
光电子学
半导体激光器电源
两相两重斩波变换
输出
电流动态响应
负载电压自适应
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职称材料
交错式单管正激变换的半导体激光器电源研究
被引量:
2
4
作者
王超
马新敏
+2 位作者
于鹏鹏
郭飞
王志强
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期665-669,共5页
为了简化半导体激光器电源的电路结构、提升其电能转换效率、实现输出电流的快速动态响应,采用单管正激变换的并联交错技术,设计出一种2k W单级变换的开关型直流驱动电源。测试并分析了电源的静态特性、动态特性及电能转换效率。结果表...
为了简化半导体激光器电源的电路结构、提升其电能转换效率、实现输出电流的快速动态响应,采用单管正激变换的并联交错技术,设计出一种2k W单级变换的开关型直流驱动电源。测试并分析了电源的静态特性、动态特性及电能转换效率。结果表明,电源的效率高达85%;输出电流0A^100A的上升、下降时间仅为1ms;满载100A工作时,输出电流的纹波系数仅为0.04%。与两级串联结构的半导体激光器电源相比,电源的效率得以提升,输出电流的动态响应速度迅速,满足激光加工的要求。
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关键词
激光技术
半导体激光器电源
交错式单管正激变换
输出
电流
的
动态
响应
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职称材料
题名
齿轮故障影响下机电传动系统动态特性及电流响应分析
1
作者
程颖
顾宽昊
李炳初
甘屹
机构
上海理工大学机械工程学院
出处
《机电工程》
北大核心
2025年第11期2073-2083,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(52205063)。
文摘
机电传动系统在数控(CNC)机床、新能源汽车、航空航天等领域中有着广泛应用,为了解决齿轮故障影响下,机电传动系统电流响应机理不明、故障诊断理论基础薄弱的问题,对齿轮故障影响下机电传动系统动态特性及电流响应展开了研究。首先,建立了传动系统的机电耦合模型,分别建立了电机模型与齿轮箱的集总参数模型;然后,采用考虑精确齿形的改进势能法计算了齿轮在健康和故障下的啮合刚度,搭建了磁场定向控制(FOC)调速算法,建立了机电耦合模型数值求解方法;其次,分析了机电耦合仿真模型在稳态和变转速工况下的动态响应;最后,开展了电机调速控制实验,研究了稳态及变转速工况下机电传动系统动态特性,对不同齿轮状态下电机电流响应进行了频谱分析和时频分析。研究结果表明:稳态下实验与仿真结果基本吻合,实验中当电机转速为1000 r/min时,电流峰值为1.11 A,转速上升至稳定时电流幅值下降约0.22 A,故障齿轮会在电流频谱中产生故障频率。该研究能够为开展基于电机电流信号分析的故障诊断提供指导。
关键词
机械传动系统
时变啮合刚度
机电耦合系统
变转速工况
电流动态响应
时频分析
齿轮箱动力学模型
Keywords
mechanical transmission system
time-varying meshing stiffness
electromechanical coupling system
variable speed condition
current dynamic response
time-frequency analysis
gear box dynamic model
分类号
TH132.41 [机械工程—机械制造及自动化]
TM341 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
考虑电流环动态响应的永磁直线同步电机新型线性自抗扰控制
被引量:
17
2
作者
董家臣
高钦和
陈志翔
牛海龙
机构
兵器发射理论与技术国家重点实验室(火箭军工程大学)
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第8期2436-2448,共13页
基金
国家自然科学基金项目(51475462)~~
文摘
针对永磁直线同步电机(permanentmagnetlinear synchronous motor,PMLSM)高度敏感扰动的结构特点,提出一种位置环线性自抗扰控制(linearactivedisturbance rejection control,LADRC)与电流环PI控制结合的全局控制策略。为有效提高控制精度,重点考虑电流环动态响应的影响,通过时、频分析,将逆变器、滤波器及PI控制器的频域模型与电机运动模型结合,推导出PMLSM新型位置环模型,并据此设计出三阶LADRC系统。使用跟踪微分器校正控制滞后,并给出控制系统的参数整定方法。通过仿真对新系统的观测精度、抗扰能力、应对参数摄动的鲁棒性及追踪期望信号的控制效果进行验证,实验结果则进一步表明,在环境噪声和模型不确定度客观存在的情况下,新系统能够有效地实现PMLSM的高精度控制。
关键词
永磁直线同步电机
时频分析
高精度控制
线性自抗扰控制
电流
环
动态
响应
Keywords
permanent magnet linear synchronous motor(PMLSM)
time-frequency analysis
high precision control
linear active disturbance rejection control (LADRC)
dynamic response of current loop
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
两相两重斩波变换的半导体激光器电源研究
被引量:
6
3
作者
王志强
马新敏
王超
郭飞
机构
华中科技大学激光加工国家工程研究中心
出处
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期386-390,共5页
文摘
为了提高传统线性半导体激光器电源的电能转换效率、输出电流的动态响应以及对负载电压的自适应能力,采用两相两重斩波变换技术,设计了一种半导体激光器用2k W直流驱动电源。测试并分析了该电源在激光系统中的静态特性、动态特性以及两相两重斩波变换电流源的效率。结果表明,电源对负载电压自适应能力强,具有较好的矩形输出特性;直接驱动激光二极管模块时,该电流源的电能转换效率高达93%,输出电流0A^100A的上升、下降时间仅为0.5ms,电流纹波系数小于0.03%。
关键词
光电子学
半导体激光器电源
两相两重斩波变换
输出
电流动态响应
负载电压自适应
Keywords
optoelectronics
laser diode driver
double-phase dual chopping conversion
output current dynamic response
load voltage adaptive
分类号
TN245 [电子电信—物理电子学]
在线阅读
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职称材料
题名
交错式单管正激变换的半导体激光器电源研究
被引量:
2
4
作者
王超
马新敏
于鹏鹏
郭飞
王志强
机构
华中科技大学光学与电子信息学院激光加工国家工程研究中心
出处
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期665-669,共5页
文摘
为了简化半导体激光器电源的电路结构、提升其电能转换效率、实现输出电流的快速动态响应,采用单管正激变换的并联交错技术,设计出一种2k W单级变换的开关型直流驱动电源。测试并分析了电源的静态特性、动态特性及电能转换效率。结果表明,电源的效率高达85%;输出电流0A^100A的上升、下降时间仅为1ms;满载100A工作时,输出电流的纹波系数仅为0.04%。与两级串联结构的半导体激光器电源相比,电源的效率得以提升,输出电流的动态响应速度迅速,满足激光加工的要求。
关键词
激光技术
半导体激光器电源
交错式单管正激变换
输出
电流
的
动态
响应
Keywords
laser technique
laser diode driver
interleaved single ended forward conversion
output current dynamic response
分类号
TN245 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
齿轮故障影响下机电传动系统动态特性及电流响应分析
程颖
顾宽昊
李炳初
甘屹
《机电工程》
北大核心
2025
0
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下载PDF
职称材料
2
考虑电流环动态响应的永磁直线同步电机新型线性自抗扰控制
董家臣
高钦和
陈志翔
牛海龙
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019
17
在线阅读
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职称材料
3
两相两重斩波变换的半导体激光器电源研究
王志强
马新敏
王超
郭飞
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2015
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
交错式单管正激变换的半导体激光器电源研究
王超
马新敏
于鹏鹏
郭飞
王志强
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2016
2
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职称材料
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