应用二自由度电磁执行器的AMT换挡分段控制 被引量：4

1

作者 林树森 常思勤 李波 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第15期2076-2080,2087,共6页

为提高电控机械式自动变速器(AMT)的换挡品质,研制了一种新型应用二自由度电磁执行器的AMT换挡系统。介绍了执行器结构和工作原理并通过实验分析了其动静态特性。将换挡同步过程分为四个阶段,提出了以PID和模糊控制为主体的分段控制策略... 为提高电控机械式自动变速器(AMT)的换挡品质,研制了一种新型应用二自由度电磁执行器的AMT换挡系统。介绍了执行器结构和工作原理并通过实验分析了其动静态特性。将换挡同步过程分为四个阶段,提出了以PID和模糊控制为主体的分段控制策略,并进行了仿真研究。最后研制了实验台架及控制系统,验证了新型换挡系统的可行性及提出的控制策略的可靠性。实验结果表明,提出的控制策略能够降低换挡同步过程的冲击度和单位面积滑磨功,能够提高换挡品质。 展开更多

关键词 电磁执行器 机械式自动变速器 控制策略 实验台

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一种高功率密度的二自由度电磁执行器 被引量：3

2

作者 常思勤 李波 林树森 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期56-61,共6页

针对高效节能的科技发展趋势,提出一种具有直驱特性和高功率密度的二自由度电磁执行器(two degree of freedom electromagnetic actuator,2-DOF EMA)。2-DOF EMA集直动与转动功能于一体,提高了系统结构的紧凑性;系统取消了运动转换装置... 针对高效节能的科技发展趋势,提出一种具有直驱特性和高功率密度的二自由度电磁执行器(two degree of freedom electromagnetic actuator,2-DOF EMA)。2-DOF EMA集直动与转动功能于一体,提高了系统结构的紧凑性;系统取消了运动转换装置,将电能直接转化为运动所需的机械能,从而提高其传动效率。在完成整体结构设计与三维建模的基础上,介绍了2-DOF EMA的工作原理并建立其系统数学模型,进而完成2-DOF EMA工作特性的仿真研究与台架测试工作。结果表明,2-DOF EMA的最大驱动力超过1 200 N,直线运动20 mm仅需14.7 ms;驱动转矩可达2.5 N·m,转过22°角位移需要的时间为13.5 ms,且仍有进一步提高的余地。 展开更多

关键词 二自由度电磁执行器 高效节能 直驱 高功率密度 工作特性

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应用2自由度电磁执行器的AMT换挡控制 被引量：3

3

作者 林树森 常思勤 李波 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期14-21,共8页

为提高机械式自动变速器(AMT)换挡品质,研究一种应用2自由度电磁执行器的AMT换挡系统。阐述了执行器的工作原理,建立了执行器电路、磁路、机械耦合的仿真模型,并对其进行了性能测试。执行器可输出1 200 N的电磁力和2.5 N·m的转矩,... 为提高机械式自动变速器(AMT)换挡品质,研究一种应用2自由度电磁执行器的AMT换挡系统。阐述了执行器的工作原理,建立了执行器电路、磁路、机械耦合的仿真模型,并对其进行了性能测试。执行器可输出1 200 N的电磁力和2.5 N·m的转矩,并具有较快的动态响应。将AMT换挡过程分成4段,在同步过程中建立换挡品质综合最优的目标泛函,采用最优控制使换挡性能达到最佳。设计了退选挡时序重叠协调控制方法。研制了换挡控制器并完成试验,结果显示在转动惯量为0.03 kg·m2、转速差为620 r/min时换挡,选挡时间17.8 ms,换挡时间为135 ms,冲击度为3.68 m/s3,单位面积滑磨功0.077 J/mm2。退选挡时序重叠协调控制可减少换挡时间11 ms。试验结果表明,结合设计的控制策略,该AMT换挡系统取得了较好的换挡性能。 展开更多

关键词 2自由度电磁执行器 机械式自动变速器 同步过程 最优控制

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基于遗传算法的柴油机电磁执行器控制研究 被引量：2

4

作者 冯国胜 刘玉杰 戎美瑞 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期33-35,共3页

为满足车用柴油机日益严格的排放法规和更高燃油经济性、动力性的要求,需要优化和控制电控柴油机的运转参数。设计了以DSP56F807为核心的电磁执行器控制系统,通过对柴油机电磁执行器的分析,建立了电磁执行器的数学模型,用阶跃响应法确... 为满足车用柴油机日益严格的排放法规和更高燃油经济性、动力性的要求,需要优化和控制电控柴油机的运转参数。设计了以DSP56F807为核心的电磁执行器控制系统,通过对柴油机电磁执行器的分析,建立了电磁执行器的数学模型,用阶跃响应法确定了电磁执行器的传递函数,提出了基于遗传算法的PID整定方法,试验结果表明:此方法能取得令人满意的控制效果,可以成功地应用于柴油机的台架试验中。 展开更多

关键词 内燃机 柴油机 电磁执行器 遗传算法

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基于2自由度电磁执行器的AMT换挡机构设计 被引量：1

5

作者 李波 常思勤 +1 位作者 林树森 葛文庆 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期321-326,共6页

为进一步缩短换挡时间和提高换挡品质,提出一种基于2自由度电磁执行器(2-DOF EMA)的电控机械式自动变速器(AMT)换挡机构。2-DOF EMA集平移(±10mm)和转动(±22°)于一体,且运动时互不干涉,可实现无中间传动环节的直接驱动换... 为进一步缩短换挡时间和提高换挡品质,提出一种基于2自由度电磁执行器(2-DOF EMA)的电控机械式自动变速器(AMT)换挡机构。2-DOF EMA集平移(±10mm)和转动(±22°)于一体,且运动时互不干涉,可实现无中间传动环节的直接驱动换挡,平移质量和转动惯量分别较常规AMT换挡机构减小30%和80%以上。参考实车变速器和离合器的规格参数,研制了AMT换挡过程试验台架,通过试验验证了所提出技术方案的可行性。结果表明,该换挡方案可实现摘、选挡的"边摘边选"功能;常用换挡参数下换挡时,摘、选挡总时间控制在40ms以内,空挡至目标挡位的挂挡时间约为120ms,提升了AMT的换挡品质,且仍有进一步提高的余地。 展开更多

关键词 电控机械自动变速器 换挡机构 2自由度电磁执行器 换挡品质

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基于CMAC与PID的电磁执行器并行控制 被引量：1

6

作者 冯国胜 李昶 杨绍普 《车用发动机》 北大核心 2005年第3期44-47,共4页

设计了以DSP56F807为核心的柴油机电磁执行器控制系统,提出了电磁执行器CMAC与PID复合控制算法,在MATLAB/SIMULINK下进行了电磁执行器控制仿真,通过控制试验验证,此方法可以取得令人满意的控制效果。

关键词 柴油机 电磁执行器 神经网络 并行控制

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车辆悬架用电磁执行器的建模与试验研究 被引量：2

7

作者 来飞 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期417-422,共6页

应用电磁感应的基本原理,设计了一种新型的车辆主动悬架用电磁直线执行器,该执行器具有响应快,出力大和动行程大的特点。通过两种不同的建模手段,即有限元建模和集总元件动力学建模的电磁力仿真对比分析,两者基本吻合,表明了执行器模型... 应用电磁感应的基本原理,设计了一种新型的车辆主动悬架用电磁直线执行器,该执行器具有响应快,出力大和动行程大的特点。通过两种不同的建模手段,即有限元建模和集总元件动力学建模的电磁力仿真对比分析,两者基本吻合,表明了执行器模型的准确性。利用所建立的有限元模型,研究了执行器结构参数如气隙厚度和次级铜层厚度对电磁力的影响规律,并选取合理的参数进行执行器的样件试制。通过对加工后的样机模型进行电磁力响应的试验测试,并分别与有限元模型和集总元件动力学数学模型进行相应的比较,试验数据与仿真结果基本一致,进一步验证了模型的准确性。 展开更多

关键词 车辆 主动悬架 电磁执行器 建模

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一种四稳态数字电磁执行器阵列设计及磁场模拟分析 被引量：3

8

作者 呼延鹏飞 代海风 胥光申 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2020年第4期508-515,共8页

为了消除模拟执行器中安装反馈传感器造成的空间局限性对系统紧凑性设计需求带来负面影响和多磁体环境下空间静磁力耦合计算复杂等问题,应用电磁驱动原理设计并静态模拟分析了一种新型四稳态数字电磁执行器阵列,绘制阵列结构的磁通密度... 为了消除模拟执行器中安装反馈传感器造成的空间局限性对系统紧凑性设计需求带来负面影响和多磁体环境下空间静磁力耦合计算复杂等问题,应用电磁驱动原理设计并静态模拟分析了一种新型四稳态数字电磁执行器阵列,绘制阵列结构的磁通密度空间分布图,并基于Furlani空间磁感应方程进行阵列系统空间磁场建模,提出了新型多磁体间快速静磁耦合计算方法(单重叠加法)。模拟对比结果表明,单重叠加法的模型(即Matlab模型)与系统校验模型(即Radia模型)相比,单磁体所受静磁合力最大误差仅为2.94%;与传统计算方法(多重叠加法)相比,单重叠加法计算效率提高约65.82%,有较好的准确性和高效性;执行器阵列空间磁通密度分布具有均匀性、一致性和独立性。 展开更多

关键词 数字电磁执行器 电磁驱动 四稳态 磁场模拟

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电磁执行器直接驱动的AMT换挡机构 被引量：9

9

作者 李波 常思勤 林树森 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期29-35,共7页

为提高机械式自动变速器(AMT)换挡品质并缩短换挡过程动力中断时间,提出了一种电磁直线执行器直接驱动的AMT换挡机构。换挡机构运动总质量为1.37 kg,较传统全电式AMT换挡机构总质量(约1.78 kg)降低23%。对换挡过程进行了分段研究,并在... 为提高机械式自动变速器(AMT)换挡品质并缩短换挡过程动力中断时间,提出了一种电磁直线执行器直接驱动的AMT换挡机构。换挡机构运动总质量为1.37 kg,较传统全电式AMT换挡机构总质量(约1.78 kg)降低23%。对换挡过程进行了分段研究,并在换挡过程数学模型和AMT试验台架基础上,验证了设计方案的可行性。换挡机构换挡过程中无选挡操作,可实现挡位切换时退、进挡同时进行的功能,转速差为500 r/min、转动惯量为0.03 kg·m2,换挡时3挡至4挡的换挡时间约为120 ms,提升了AMT的换挡品质,且仍有进一步提高的余地。研究表明,电磁直线执行器直接驱动的AMT换挡机构可实现自动换挡功能。 展开更多

关键词 机械式自动变速器 电磁直线执行器 换挡机构 换挡品质

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隔膜泵用电磁执行器的软着陆设计与仿真 被引量：1

10

作者 闫献 傅阳 +1 位作者 吴瑞明 杨礼康 《液压与气动》 北大核心 2021年第4期55-60,共6页

电磁螺线管驱动器行程短,响应速度较快,从而实现快速动作,常用于快速直线运动的工业应用中,如隔膜泵的直线驱动。在实际应用中,隔膜泵中柱塞的高速冲击大大降低了隔膜的寿命并带来较大的噪声。通过经验公式建立隔膜泵中电磁驱动机构模型... 电磁螺线管驱动器行程短,响应速度较快,从而实现快速动作,常用于快速直线运动的工业应用中,如隔膜泵的直线驱动。在实际应用中,隔膜泵中柱塞的高速冲击大大降低了隔膜的寿命并带来较大的噪声。通过经验公式建立隔膜泵中电磁驱动机构模型,并通过比例积分微分控制对电磁驱动机构模型进行控制,实现柱塞的软着陆,从而提升隔膜泵的性能。通过COMSOL软件分析隔膜泵柱塞在瞬态磁场下柱塞的运动特性,并对驱动控制参数进行调整,最终实现隔膜泵电磁执行器软着陆。 展开更多

关键词 隔膜泵 有限元分析 柱塞软着陆 电磁执行器

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ZD—5型电磁执行器及其在发动机测试中的应用

11

《车用发动机》 北大核心 1992年第2期55-58,共4页

本文重点介绍了ZD—5型电磁执行器的结构特点、工作原理、关键要素以及技术指标,并简述了其在发动机测试中的应用实例及注意要点。

关键词 电磁执行器 结构 发动机 测试

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考虑端部效应的电磁直线执行器解析建模方法

12

作者 李钰鑫 李波 +2 位作者 葛文庆 陆佳瑜 陈杰炜 《河北科技大学学报》 北大核心 2025年第4期366-374,共9页

针对动圈式电磁直线执行器端盖的高导磁特性会引起端部磁场畸变,使执行器的推力产生波动,从而导致解析不准确的问题,提出了一种伪周期法与磁矢势法结合的磁场解析建模方法。考虑到端部效应,在伪周期内向永磁体及绕组阵列两侧扩展虚拟阵... 针对动圈式电磁直线执行器端盖的高导磁特性会引起端部磁场畸变,使执行器的推力产生波动,从而导致解析不准确的问题,提出了一种伪周期法与磁矢势法结合的磁场解析建模方法。考虑到端部效应,在伪周期内向永磁体及绕组阵列两侧扩展虚拟阵列以补偿端部磁路,并以傅里叶级数的形式推导出开路及电枢反应的磁场分布解析式;在此基础上,通过洛伦兹力法推导出电磁推力的解析表达式。结果表明:与有限元值相比,忽略端盖时推力解析值的最大误差为9.04%,而考虑端部效应时推力解析值的最大误差为3.97%,验证了所提方法的有效性;实验平均相对误差为3.77%,验证了所提方法的正确性。该方法能有效考虑端盖对磁场畸变的影响,为快速精确地求解电磁直线执行器电磁特性、优化结构参数及控制过程提供了理论参考。 展开更多

关键词 电机学 动圈式电磁直线执行器 解析建模 伪周期法 端部效应

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基于超螺旋滑模观测器的电磁直线执行器位移估计与分析

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作者 房金石 李德同 +2 位作者 任浩鑫 葛文庆 谭草 《机床与液压》 北大核心 2025年第6期64-68,共5页

常规滑模观测器在电磁直线执行器位移估计过程中存在剧烈的抖振现象。针对此,提出一种基于超螺旋滑模观测器的位移估计方法。建立电磁直线执行器数学模型,根据高阶滑模原理,将切换项放入积分项中并设计了超螺旋滑模观测器;在观测器后设... 常规滑模观测器在电磁直线执行器位移估计过程中存在剧烈的抖振现象。针对此,提出一种基于超螺旋滑模观测器的位移估计方法。建立电磁直线执行器数学模型,根据高阶滑模原理,将切换项放入积分项中并设计了超螺旋滑模观测器;在观测器后设计低通滤波器,消除等效反电动势中开关函数带来的高频干扰。基于李雅普诺夫原理证明了系统是渐进稳定的。仿真与实验结果表明:相对于滑模观测器,所提基于超螺旋滑模观测器的电磁直线执行器位移估计方法有效减弱了抖振现象,提高了位移估计的准确度与鲁棒性。 展开更多

关键词 电磁直线执行器 超螺旋滑模观测器 位移估计 高阶滑模

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斥力式电磁位移执行器研究

14

作者 刘兴华 李小金 刘福水 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期67-70,共4页

设计了斥力式电磁执行器,该执行器利用永久磁铁与电磁铁间产生的磁斥力工作,具有平衡点唯一、线性度好、滞环小等优点。讨论了永久磁铁与电磁铁同极间的斥-吸力逆转现象并提出了解决方案。进行了特性试验,试验表明在不同的气隙下,电磁... 设计了斥力式电磁执行器,该执行器利用永久磁铁与电磁铁间产生的磁斥力工作,具有平衡点唯一、线性度好、滞环小等优点。讨论了永久磁铁与电磁铁同极间的斥-吸力逆转现象并提出了解决方案。进行了特性试验,试验表明在不同的气隙下,电磁力与电流之间均具有良好的线性关系,且滞回曲线很窄,几乎重合;执行器力-位移特性曲线单调、光滑。此外,在单缸柴油机上进行的装机试验也表明即使在不使用任何闭环控制的条件下,仅通过恒流控制,执行器就可以很好的工作,与吸力式电磁执行器相比性能有明显提高。 展开更多

关键词 内燃机 电磁执行器 磁斥力 柴油机 电控

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高速柴油机电控系统中电磁式执行器的研究 被引量：3

15

作者 李国岫 张幽彤 +2 位作者 王尚勇 李铁栓 程昌圻 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 1997年第5期622-626,共5页

研制了用于高速柴油机电控系统的电磁式执行器，介绍了电磁式执行器的结构及原理．建立了电磁式执行器的动态模型，并对该电磁式执行器的稳态特性和动态特性进行了测试研究．发动机台架试验表明，电磁式执行器设计合理，具有较高的控制... 研制了用于高速柴油机电控系统的电磁式执行器，介绍了电磁式执行器的结构及原理．建立了电磁式执行器的动态模型，并对该电磁式执行器的稳态特性和动态特性进行了测试研究．发动机台架试验表明，电磁式执行器设计合理，具有较高的控制精度和良好的动态响应特性．可以满足高速柴油机电控系统的要求． 展开更多

关键词 电磁式执行器 电控系统 柴油机 高速柴油机

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微执行器中连续电磁驱动的数学模型 被引量：2

16

作者 吴茂松 杨春生 +2 位作者 茅昕辉 赵小林 蔡炳初 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2004年第4期337-340,共4页

为了指导电磁微执行器的设计与开发研究,该文用解析法求出了微执行器中电磁连续驱动的数学模型,分析了衔铁位移与励磁电流的关系曲线及其各部分的物理意义,揭示了该曲线在铁心相对磁导率变化小或影响小的情况下存在极大值和失稳现象的规... 为了指导电磁微执行器的设计与开发研究,该文用解析法求出了微执行器中电磁连续驱动的数学模型,分析了衔铁位移与励磁电流的关系曲线及其各部分的物理意义,揭示了该曲线在铁心相对磁导率变化小或影响小的情况下存在极大值和失稳现象的规律:当衔铁的位移使磁路总磁阻减小1/3时,所需励磁电流最大,继续减小磁路磁阻时,则发生失稳现象。分析结果与实验结果相吻合。 展开更多

关键词 微机电系统 电磁微执行器 电感器 电磁连续驱动

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基于LSSVM的电磁直线执行器位移估算研究 被引量：2

17

作者 于杰 李波 +2 位作者 葛文庆 谭草 崔琎 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第6期58-61,共4页

针对电磁直线执行器应用中由于位移传感器而产生的结构紧凑性下降、成本高以及可靠性降低等问题,提出了一种基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的位移估算方法。应用多目标粒子群优化算法,以准确度和均方根误差(RMSE)为优化目标对正则化参... 针对电磁直线执行器应用中由于位移传感器而产生的结构紧凑性下降、成本高以及可靠性降低等问题,提出了一种基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的位移估算方法。应用多目标粒子群优化算法,以准确度和均方根误差(RMSE)为优化目标对正则化参数和核宽度参数进行多目标优化;在特定工况下训练模型。模型应用与仿真实验验证结果表明:在不同负载力工况下估算控制准确度为98%以上,RMSE为3×10^(-4)以下;以不同位移控制目标对电磁执行器进行控制,准确度为98%以上,RMSE为3×10^(-4)以下。 展开更多

关键词 电磁直线执行器 无位移传感器控制 最小二乘支持向量机 多目标粒子群优化算法

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基于自抗扰原理的电磁直线执行器电流换相技术 被引量：2

18

作者 施昕昕 常思勤 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期805-810,共6页

针对直线执行器的高速、高精度及行程模块化要求,在分析了自行研制的电磁直线执行器(EMLA)结构特点的基础上,提出了一种电流换相技术方案。推导出了EMLA的状态空间模型。采用自抗扰控制器进行电流换相控制,抑制系统运行过程中参数的不... 针对直线执行器的高速、高精度及行程模块化要求,在分析了自行研制的电磁直线执行器(EMLA)结构特点的基础上,提出了一种电流换相技术方案。推导出了EMLA的状态空间模型。采用自抗扰控制器进行电流换相控制,抑制系统运行过程中参数的不确定性以及摩擦等外部扰动。利用LuGre摩擦力模型进行仿真研究并和经典比例积分微分控制算法进行了对比。仿真和实验结果表明,该电流换相技术方案不影响运动平顺性,最大速度达3.1 m/s,验证了其有效性。 展开更多

关键词 电磁直线执行器 电流换相 自抗扰控制

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发动机喷油器用电磁直线执行器动态建模与试验 被引量：1

19

作者 时岩 常思勤 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期21-26,共6页

针对发动机电控喷油器中电-机能量转换机构存在的问题,基于永磁自锁原理提出了一种电磁直线执行器(EMLA)。在考虑涡流、结构尺寸及边缘效应等影响因素下,采用等效磁路法建立了EMLA的动态模型,并通过仿真数据与样机试验数据的对比,验证... 针对发动机电控喷油器中电-机能量转换机构存在的问题,基于永磁自锁原理提出了一种电磁直线执行器(EMLA)。在考虑涡流、结构尺寸及边缘效应等影响因素下,采用等效磁路法建立了EMLA的动态模型,并通过仿真数据与样机试验数据的对比,验证了动态模型的正确性,使其可作为分析EMLA动态特性的有效工具。分析表明,EMLA在0.5 MPa开启油压条件下其过渡时间为1.57 ms(行程0.25 mm),满足发动机高速喷射的要求,并且因其无需保持电流而可提高发动机的经济性。 展开更多

关键词 汽油发动机 电控喷油器 电磁直线执行器

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高驱动力密度短时工作电磁直线执行器研究 被引量：5

20

作者 谭草 常思勤 +2 位作者 刘梁 戴建国 顾春荣 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期509-514,共6页

针对航空航天、车辆等领域对短时工作直线执行器高驱动力密度的要求,该文以提高驱动力密度为目的改进了执行器样机,研究了动圈式电磁直线执行器短时工作的性能。基于建立的执行器温度-电磁场双向耦合有限元模型,分析了目标有效电流与可... 针对航空航天、车辆等领域对短时工作直线执行器高驱动力密度的要求,该文以提高驱动力密度为目的改进了执行器样机,研究了动圈式电磁直线执行器短时工作的性能。基于建立的执行器温度-电磁场双向耦合有限元模型,分析了目标有效电流与可持续工作时间的关系,研究了执行器高驱动力密度短时工作的性能表现和失效情况。同时,通过搭建的执行器性能测试系统,测试了样机的温升和输出力情况,测试结果与仿真分析吻合。结果表明,执行器样机短时工作的驱动力密度可达830 N/kg,是连续工作最大驱动力密度的6倍,可持续工作时间大于0.5 s。 展开更多

关键词 高驱动力密度 电磁直线执行器 直接驱动 短时工作

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