单绕组磁悬浮开关磁阻飞轮电机和声混沌搜索优化设计 被引量：9

1

作者 袁野 孙玉坤 +1 位作者 黄永红 周云红 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期180-188,共9页

将开关磁阻电机定、转子位置互换,定子极上仅有一套可同时产生悬浮力和转矩的绕组,转子直驱飞轮,省去机械传动装置,得到更适合应用在飞轮储能中的单绕组磁悬浮开关磁阻飞轮电机(SWBSRFM)。SWBSRFM控制策略与开关磁阻电机有较大差异。以... 将开关磁阻电机定、转子位置互换,定子极上仅有一套可同时产生悬浮力和转矩的绕组,转子直驱飞轮,省去机械传动装置,得到更适合应用在飞轮储能中的单绕组磁悬浮开关磁阻飞轮电机(SWBSRFM)。SWBSRFM控制策略与开关磁阻电机有较大差异。以数学模型为基础,推导出单绕组磁悬浮飞轮电机主体尺寸计算公式。针对电机参数设计问题,结合混沌搜索的历遍性、规律性与和声搜索简单、灵活的优点,得到和声混沌搜索算法,以在较短的时间内获得电机最优结构参数。通过有限元分析飞轮电机性能,得到如下结论:SWBSRFM具有结构简单、维护方便、成本低廉、易于控制的优点,并且和声混沌搜索精确、快速、操作方便,满足设计要求。 展开更多

关键词 单绕组 磁悬浮开关磁阻飞轮电机 飞轮储能 和声混沌 最优结构

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一种双定子磁悬浮开关磁阻飞轮电机控制系统 被引量：12

2

作者 周云红 孙玉坤 王正齐 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第21期5600-5606,共7页

该文研究一种双定子型磁悬浮开关磁阻飞轮电机。该电机采用内–外双定子结构,内定子上单独设置悬浮力绕组,外定子上单独设置主绕组。在结合基本结构说明其电动/发电运行原理的基础上,建立了系统的数学模型,研究了系统的控制策略。该电... 该文研究一种双定子型磁悬浮开关磁阻飞轮电机。该电机采用内–外双定子结构,内定子上单独设置悬浮力绕组,外定子上单独设置主绕组。在结合基本结构说明其电动/发电运行原理的基础上,建立了系统的数学模型,研究了系统的控制策略。该电机集传动与径向悬浮功能于一体,可省去径向磁轴承,使飞轮系统结构更紧凑;并且主绕组和悬浮力绕组的耦合很小,可独立控制,可减小系统的控制难度;通过主绕组电流可实现电动/发电运行状态的平滑切换,当主绕组电流大于零时,电机工作在电动状态;当主绕组电流小于零时,电机工作在发电状态。有限元分析和实验结果验证了所提方案的可行性和正确性。 展开更多

关键词 无轴承开关磁阻电机 双定子 飞轮储能 运行控制

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混合励磁磁悬浮开关磁阻电机转矩建模与分析 被引量：1

3

作者 欧钰 项倩雯 《电子测量技术》 北大核心 2024年第2期9-16,共8页

针对传统磁悬浮开关磁阻电机的输出转矩小及转矩与悬浮的耦合问题,提出一种四相16/14/8极混合励磁双定子磁悬浮开关磁阻电机。介绍了该电机的拓扑结构、转矩原理与悬浮原理,并优化了转矩绕组的励磁方式,运用有限元法比较分析了该电机与... 针对传统磁悬浮开关磁阻电机的输出转矩小及转矩与悬浮的耦合问题,提出一种四相16/14/8极混合励磁双定子磁悬浮开关磁阻电机。介绍了该电机的拓扑结构、转矩原理与悬浮原理,并优化了转矩绕组的励磁方式,运用有限元法比较分析了该电机与同参数不加永磁体电机的电磁特性,包括电机的转矩特性以及解耦特性,仿真结果验证了该电机自解耦结构的合理性及能有效提高输出转矩。在麦克斯韦应力法基础上,根据电机工作时的磁通分布建立了等效磁路图,采用分段函数拟合铁芯磁化曲线,推导出了考虑磁饱和的转矩数学模型,有限元仿真分析验证了转矩模型与仿真结果较吻合,最小相差约1.4%,最大相差约26%。 展开更多

关键词 混合励磁 磁悬浮开关磁阻电机 麦克斯韦应力法 磁饱和

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磁悬浮开关磁阻电机及其关键技术发展综述 被引量：33

4

作者 孙玉坤 袁野 +2 位作者 黄永红 张维煜 刘良田 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第22期1-8,共8页

磁悬浮开关磁阻电机结合磁轴承技术与开关磁阻电机优点,通过径向力的主动控制,有效改善了开关磁阻电机因不平衡磁拉力造成的振动和噪声问题,在航空航天、飞轮储能等领域具有非常广阔的发展前景。结合国内外相关文献,介绍了磁悬浮开关磁... 磁悬浮开关磁阻电机结合磁轴承技术与开关磁阻电机优点,通过径向力的主动控制,有效改善了开关磁阻电机因不平衡磁拉力造成的振动和噪声问题,在航空航天、飞轮储能等领域具有非常广阔的发展前景。结合国内外相关文献,介绍了磁悬浮开关磁阻电机的研究现状,总结了目前磁悬浮开关磁阻电机的主要研究内容与关键技术,并讨论了其未来的发展趋势。 展开更多

关键词 磁悬浮 开关磁阻电机 研究现状 关键技术 发展趋势

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基于有限元法的磁悬浮开关磁阻电机数学模型 被引量：74

5

作者 孙玉坤 吴建兵 项倩雯 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期33-40,共8页

当电机高速运行时,为避免机械磨损,采用电磁力进行悬浮支撑,而磁轴承占用轴向空间,限制临界转速。磁悬浮开关磁阻电机利用电机定子与轴承机械结构的相似性,在原有的电机定子绕组上附加一套径向力绕组,通过一定的控制策略,同时实现电机... 当电机高速运行时,为避免机械磨损,采用电磁力进行悬浮支撑,而磁轴承占用轴向空间,限制临界转速。磁悬浮开关磁阻电机利用电机定子与轴承机械结构的相似性,在原有的电机定子绕组上附加一套径向力绕组,通过一定的控制策略,同时实现电机的旋转和悬浮。该文在利用有限元软件Ansoft/Maxwell 2D分析磁悬浮开关磁阻电机磁场的基础上,结合等效磁回路法并根据虚位移定理,推导出磁悬浮开关磁阻电机在考虑α、β轴方向径向偏移及其耦合时的径向力和转矩的数学模型,并用有限元分析结果验证了该模型的正确性和有效性。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 磁轴承 磁悬浮电机 数学模型 有限元分析

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一种混合双定子磁悬浮开关磁阻电机 被引量：18

6

作者 孙玉坤 于丰源 +3 位作者 袁野 黄振跃 黄永红 朱志莹 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期1-10,共10页

针对传统磁悬浮开关磁阻电机(BSRM)存在的多变量非线性强耦合问题,并以提高系统悬浮输出能力、降低悬浮功耗为目的,提出一种混合双定子磁悬浮开关磁阻电机(HDSBSRM)。该电机采用内、外双定子结构,外定子与内定子共用一套转子结构,内定... 针对传统磁悬浮开关磁阻电机(BSRM)存在的多变量非线性强耦合问题,并以提高系统悬浮输出能力、降低悬浮功耗为目的,提出一种混合双定子磁悬浮开关磁阻电机(HDSBSRM)。该电机采用内、外双定子结构,外定子与内定子共用一套转子结构,内定子通过引入轴向充磁型永磁环,为产生主动可控悬浮力提供稳定偏置磁场。在介绍其拓扑结构和工作原理的基础上,推导了径向悬浮系统的数学模型,分析了基本电磁特性和解耦特性,验证了其主绕组与悬浮力绕组以及两自由度悬浮力绕组之间具有的自解耦特性。并就其悬浮输出能力和悬浮功耗等方面,与传统双定子磁悬浮开关磁阻电机进行了比较,验证了其具有高悬浮输出和低悬浮功耗的优点,表明所提HDSBSRM结构的合理性与优越性。 展开更多

关键词 磁悬浮开关磁阻电机 双定子 解耦 悬浮力 悬浮功耗

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基于有限元分析的磁悬浮开关磁阻电机数学模型的全角度拓展 被引量：28

7

作者 孙玉坤 刘羡飞 +1 位作者 王德明 茅靖峰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期34-39,共6页

针对磁悬浮开关磁阻电机在定转子齿极非交叠区间的模型空白,推导了该区间的数学模型。在对电机磁场进行有限元分析的基础上,确定了磁路分割方案,推导了各部分磁导及各绕组自感和相互之间的互感表达式,进而根据机电能量转换原理,推导了... 针对磁悬浮开关磁阻电机在定转子齿极非交叠区间的模型空白,推导了该区间的数学模型。在对电机磁场进行有限元分析的基础上,确定了磁路分割方案,推导了各部分磁导及各绕组自感和相互之间的互感表达式,进而根据机电能量转换原理,推导了径向悬浮力及电磁转矩的表达式,从而完整了磁悬浮开关磁阻电机一个相周期全角度范围内的数学模型。有限元数值验证结果证明了模型的正确性。 展开更多

关键词 磁悬浮开关磁阻电机 数学模型 全角度 有限元

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单绕组磁悬浮开关磁阻电机的原理与解耦控制 被引量：20

8

作者 项倩雯 嵇小辅 +2 位作者 孙玉坤 张新华 杨泽斌 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期22-28,共7页

针对瞬时悬浮力与瞬时转矩非线性、强耦合的特点,研究了一种新型单绕组磁悬浮开关磁阻电机的运行机理,提出瞬时悬浮力与平均转矩分相产生的双相导通解耦控制策略。构建单绕组磁悬浮开关磁阻电机相周期内悬浮力与转矩的全角度数学模型,... 针对瞬时悬浮力与瞬时转矩非线性、强耦合的特点,研究了一种新型单绕组磁悬浮开关磁阻电机的运行机理,提出瞬时悬浮力与平均转矩分相产生的双相导通解耦控制策略。构建单绕组磁悬浮开关磁阻电机相周期内悬浮力与转矩的全角度数学模型,基于悬浮力有效产生区间内平均转矩为零的特点,提出双相导通运行策略,并以提高悬浮力响应速度及电机动态运行性能为目标,给出了电流斩波幅值和关断角的优化控制方法。针对12/8极实验样机,开展相关的仿真与实验研究,结果表明了双相导通解耦控制策略的有效性与优越性,闭环系统具有良好的动静态性能。 展开更多

关键词 单绕组 磁悬浮开关磁阻电机 解耦控制策略 瞬时悬浮力 平均转矩

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磁悬浮开关磁阻电机悬浮力与旋转力的神经网络逆解耦控制 被引量：33

9

作者 孙玉坤 任元 黄永红 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期81-85,共5页

为了实现磁悬浮开关磁阻电机径向二自由度悬浮力与旋转力三者之间的完全解耦,首先对系统的数学模型进行了可逆性分析,证明该系统在一定条件下可逆,在此基础上应用神经网络逆系统方法,将非线性、强耦合的多变量系统转变成3个彼此无耦合... 为了实现磁悬浮开关磁阻电机径向二自由度悬浮力与旋转力三者之间的完全解耦,首先对系统的数学模型进行了可逆性分析,证明该系统在一定条件下可逆,在此基础上应用神经网络逆系统方法,将非线性、强耦合的多变量系统转变成3个彼此无耦合的伪线性子系统,最后应用线性系统控制原理和智能控制理论,对这3个子系统设计了闭环专家PID控制器。仿真结果表明,系统具有良好的动静态性能。 展开更多

关键词 磁悬浮电机 开关磁阻电机 神经网络 逆系统 非线性解耦控制 专家PID控制器

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磁悬浮开关磁阻电机多目标优化设计 被引量：15

10

作者 孙玉坤 袁野 +3 位作者 黄永红 胡文宏 项倩雯 周云红 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期32-39,共8页

研究了一种基于极限学习机(extreme learning machine,ELM)与带精英策略非支配排序遗传算法(improved non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA-II)的单绕组磁悬浮开关磁阻电机(single winding bearingless switched reluctance m... 研究了一种基于极限学习机(extreme learning machine,ELM)与带精英策略非支配排序遗传算法(improved non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA-II)的单绕组磁悬浮开关磁阻电机(single winding bearingless switched reluctance motor,SWBSRM)多目标优化设计方法。结合有限元分析(finite element analysis,FEA),分析了SWBSRM悬浮力、转矩随各结构参数变化的一般规律,得到ELM非参数模型。针对该训练模型并结合NSGA-II进行全局寻优,获得使悬浮力、转矩同时更优的结构参数数值组合。通过对比优化前后电机输出悬浮力、转矩大小,验证了以ELM、NSGA-II为基础的SWBSRM结构多目标优化设计的有效性。 展开更多

关键词 单绕组磁悬浮开关磁阻电机 多目标优化设计 极限学习机 带精英策略非支配排序遗传 算法

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磁悬浮开关磁阻电机转子位移/位置观测器设计 被引量：19

11

作者 朱志莹 孙玉坤 +1 位作者 嵇小辅 黄永红 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期83-89,共7页

为探索磁悬浮开关磁阻电机高性能无传感器控制,研究了一种基于最小二乘支持向量机的转子位移/位置观测器设计方法。该方法在对磁悬浮开关磁阻电机数学模型进行状态空间变换的基础上,采用最小二乘支持向量机设计转子位移/位置观测器。阐... 为探索磁悬浮开关磁阻电机高性能无传感器控制,研究了一种基于最小二乘支持向量机的转子位移/位置观测器设计方法。该方法在对磁悬浮开关磁阻电机数学模型进行状态空间变换的基础上,采用最小二乘支持向量机设计转子位移/位置观测器。阐述了观测器设计原理,对观测器的稳定性进行分析,给出了观测器离线训练和在线学习的实施步骤。最后通过仿真和实验对所提方法进行了验证。结果表明,所设计观测器具备较好的观测效果,能够实时准确地观测出转子位移和位置,从而可实现无传感器控制。 展开更多

关键词 磁悬浮开关磁阻电机 最小二乘支持向量机 观测器 无传感器控制

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单绕组磁悬浮开关磁阻电机无径向位移传感器控制 被引量：14

12

作者 项倩雯 孙玉坤 +1 位作者 嵇小辅 张新华 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期259-267,共9页

为实现单绕组磁悬浮开关磁阻电机的高性能径向位移自检测,研究一种基于自适应相关向量机的无径向位移传感器控制策略。基于相关向量机回归理论,将电机在有位移传感器运行条件下获得的磁链、电流、转角和位移作为样本数据,通过对样本数... 为实现单绕组磁悬浮开关磁阻电机的高性能径向位移自检测,研究一种基于自适应相关向量机的无径向位移传感器控制策略。基于相关向量机回归理论,将电机在有位移传感器运行条件下获得的磁链、电流、转角和位移作为样本数据,通过对样本数据的训练与学习,构建电机转子径向位移的非线性相关向量机预测模型。针对电机不同运行状态下的样本特性,提出了优化相关向量机模型参数的自适应算法,以进一步提高预测模型的泛化能力和估计精度。针对三相12/8极实验样机,设计闭环控制系统,开展相关的仿真和实验研究。结果表明所设计控制策略在仿真和实验条件下均能正确地估计出单绕组磁悬浮开关磁阻电机的转子径向位移,且实时性较好、预测精度较高。 展开更多

关键词 单绕组 磁悬浮开关磁阻电机 相关向量机 自适应算法 无位移传感器

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磁悬浮开关磁阻电机建模与参数优化设计 被引量：29

13

作者 项倩雯 孙玉坤 张新华 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期74-79,共6页

针对磁悬浮开关磁阻电机参数设计问题,提出一种基于最小二乘支持向量机与粒子群优化算法的电机结构参数优化设计方法。采用三维有限元仿真建立样本空间,构建悬浮力、电磁转矩与绕组间互感的最小二乘支持向量机非参数模型;并基于该非参... 针对磁悬浮开关磁阻电机参数设计问题,提出一种基于最小二乘支持向量机与粒子群优化算法的电机结构参数优化设计方法。采用三维有限元仿真建立样本空间,构建悬浮力、电磁转矩与绕组间互感的最小二乘支持向量机非参数模型;并基于该非参数模型,选择满足额定电磁转矩为约束条件,悬浮力最大且绕组间互感最小为优化目标,采用粒子群优化算法获取电机的最优结构参数。仿真结果表明:最小二乘支持向量机非参数模型精确度高,采用该优化设计方法设计的磁悬浮开关磁阻电机具有悬浮承载力强、耦合小、易于控制的优点,并且该优化设计方法算法简单、操作方便。 展开更多

关键词 磁悬浮开关磁阻电机 最小二乘支持向量机 粒子群算法 非参数建模 优化设计

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磁悬浮开关磁阻电机径向位置解耦及仿真研究 被引量：8

14

作者 刘羡飞 孙玉坤 +1 位作者 王德明 郭晓丽 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1527-1530,共4页

在深入分析磁悬浮开关磁阻电机(BSRM)径向力模型的基础上,针对BSRM径向位置两自由度上的相互耦合情况,采用反馈线性化方法进行了动态解耦,设计了解耦算法,并对解耦后的线性子系统进行了闭环设计。在Matlab7.0/Simulink环境下进行了整个... 在深入分析磁悬浮开关磁阻电机(BSRM)径向力模型的基础上,针对BSRM径向位置两自由度上的相互耦合情况,采用反馈线性化方法进行了动态解耦,设计了解耦算法,并对解耦后的线性子系统进行了闭环设计。在Matlab7.0/Simulink环境下进行了整个径向位置控制系统的仿真建模。仿真结果显示,反馈线性化解耦可保证BSRM在径向两自由度上实现独立控制,且闭环系统具有良好的动、静态性能。 展开更多

关键词 磁悬浮开关磁阻电机(BSRM) 径向位置 反馈线性化 解耦

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混合单绕组磁悬浮开关磁阻电机悬浮特性分析 被引量：6

15

作者 袁野 孙玉坤 +1 位作者 丁世宏 杨帆 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期789-797,共9页

单绕组磁悬浮开关磁阻电机可以实现全功率转矩和转矩/悬浮两种模式运行,具有转矩系统与悬浮系统高度集成的独特优势,但存在悬浮力输出范围有限的弊端。针对上述问题,该文将单绕组磁悬浮开关磁阻电机模块设计,与直流磁悬浮轴承一体化集成... 单绕组磁悬浮开关磁阻电机可以实现全功率转矩和转矩/悬浮两种模式运行,具有转矩系统与悬浮系统高度集成的独特优势,但存在悬浮力输出范围有限的弊端。针对上述问题,该文将单绕组磁悬浮开关磁阻电机模块设计,与直流磁悬浮轴承一体化集成,形成混合单绕组磁悬浮开关磁阻电机(hybrid single winding bearingless switched reluctance motor,HSWBSRM)。进一步将HSWBSRM宽支承系统的定子凸极与转子凸极设计为宽齿-窄齿互相配合形式,引入轴向充磁永磁体提供产生悬浮力的偏置磁场,提高悬浮力输出能力,降低了系统的体积与悬浮功耗。该文首先阐明混合单绕组磁悬浮电机结构与运行原理,并揭示设计约束条件。针对典型实验样机参数,构建三维有限元分析模型,着重围绕宽支承系统偏置、主动悬浮特性以及单绕组系统转矩/悬浮特性开展深入分析。最后,在探明宽支承系统与单绕组系统耦合特性的基础上,提出相应控制策略并构建控制系统,验证HSWBSRM悬浮机理的可行性与有效性。 展开更多

关键词 磁悬浮开关磁阻电机 飞轮电池 单绕组 有限元分析 控制策略

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基于微分几何的磁悬浮开关磁阻电机径向力的变结构控制 被引量：24

16

作者 张亮 孙玉坤 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第19期121-126,共6页

以磁悬浮开关磁阻电动机为对象,研究了其转子径向两自由度悬浮力系统的解耦和控制。根据电磁场理论的虚位移定理,建立了磁悬浮开关磁阻电动机径向悬浮力的数学模型。针对该模型具有非线性、多变量和强耦合的特点,采用非线性控制的微分... 以磁悬浮开关磁阻电动机为对象,研究了其转子径向两自由度悬浮力系统的解耦和控制。根据电磁场理论的虚位移定理,建立了磁悬浮开关磁阻电动机径向悬浮力的数学模型。针对该模型具有非线性、多变量和强耦合的特点,采用非线性控制的微分几何方法来设计出解耦规律,通过该解耦规律的补偿,将原系统解耦和完全线性化。对解耦得到的线性子系统,应用滑模变结构控制理论来设计控制器,以获得转子的高精度稳定悬浮。仿真结果验证了该控制策略的有效性。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 磁悬浮电机 线性化 微分几何变换 变结构控制

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12/14磁悬浮开关磁阻电机悬浮系统解耦控制策略 被引量：5

17

作者 袁野 施天宇 +4 位作者 孙玉坤 杜怿 丁世宏 王子羲 杨帆 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第23期9310-9318,共9页

12/14磁悬浮开关磁阻电机悬浮力位移刚度系数和电流刚度系数受转子位置动态耦合,具有非线性时变特征,严重影响悬浮系统运行鲁棒性。针对上述问题,该文提出基于耦合悬浮力调节器的悬浮系统控制策略。首先,基于有限元分析和麦克斯韦应力法... 12/14磁悬浮开关磁阻电机悬浮力位移刚度系数和电流刚度系数受转子位置动态耦合,具有非线性时变特征,严重影响悬浮系统运行鲁棒性。针对上述问题,该文提出基于耦合悬浮力调节器的悬浮系统控制策略。首先,基于有限元分析和麦克斯韦应力法,揭示悬浮力非线性时变规律,并建立完善的数学模型;进一步将该模型表征为位置解耦悬浮力模型和非线性时变耦合分量。其中,位置解耦悬浮力模型一方面作为悬浮系统的直接反馈模型,另一方面用于设计耦合悬浮力观测器,实时在线获取非线性时变耦合分量。所获取的耦合分量作为外部干扰前馈补偿至悬浮控制系统。最后,针对基于耦合悬浮力调节器以及控制系统的有效性开展仿真分析与实验验证,结果表明,所提控制方法可以有效地解决转子位置对悬浮系统的动态耦合,提升系统鲁棒性。 展开更多

关键词 磁悬浮开关磁阻电机 耦合悬浮力 观测器 解耦控制

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磁悬浮开关磁阻电机的神经网络逆解耦控制 被引量：7

18

作者 孙玉坤 周云红 嵇小辅 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第30期117-123,共7页

磁悬浮开关磁阻电机是一个复杂的非线性强耦合系统,且运行过程中容易出现磁饱和现象,增大了数学模型建立及解耦控制的难度。针对上述问题,在利用有限元方法分析其磁场及电磁力特性的基础上,计算了一种对电机磁路线性及饱和状态均适用的... 磁悬浮开关磁阻电机是一个复杂的非线性强耦合系统,且运行过程中容易出现磁饱和现象,增大了数学模型建立及解耦控制的难度。针对上述问题,在利用有限元方法分析其磁场及电磁力特性的基础上,计算了一种对电机磁路线性及饱和状态均适用的新数学模型。分析了系统的可逆性,采用神经网络逆实现了转矩和两自由度径向力的解耦。使用dSPACE系统试验验证了该方法的正确性和有效性,可以弥补现有基于无磁饱和假设的各种建模及相应的解耦控制方法不适用于BSRM磁饱和工况的缺陷,也可以为电机的运行特性分析、本体优化设计以及控制策略研究提供更准确的理论依据。 展开更多

关键词 磁悬浮电机 开关磁阻电机 解耦 神经网络逆

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磁悬浮开关磁阻电机逆动力学建模与控制 被引量：10

19

作者 朱志莹 孙玉坤 黄永红 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期74-79,85,共7页

针对磁悬浮开关磁阻电机这一多变量、非线性、强耦合系统解耦控制时逆动力学模型难以获取的问题,提出一种基于最小二乘支持向量机的逆动力学建模与解耦控制方法。介绍磁悬浮开关磁阻电机工作原理,给出悬浮力和转矩的动力学模型,分析模... 针对磁悬浮开关磁阻电机这一多变量、非线性、强耦合系统解耦控制时逆动力学模型难以获取的问题,提出一种基于最小二乘支持向量机的逆动力学建模与解耦控制方法。介绍磁悬浮开关磁阻电机工作原理,给出悬浮力和转矩的动力学模型,分析模型的可逆性。在此基础上,结合最小二乘支持向量机拟合与逆模解耦线性化特点,研究磁悬浮开关磁阻电机的最小二乘支持向量机逆动力学建模与解耦控制方法,给出逆动力学建模与优化过程,设计前馈和反馈环节对系统进行复合控制。仿真及实验结果表明:逆动力学模型实现了系统的解耦线性化,复合控制系统具有良好的动态和静态性能。 展开更多

关键词 磁悬浮开关磁阻电机 逆动力学模型 支持向量机 解耦控制

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磁悬浮开关磁阻电机二阶滑模直接转矩控制 被引量：8

20

作者 孙玉坤 林文威 +2 位作者 袁野 黄永红 杨帆 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期67-76,86,共11页

为解决单绕组磁悬浮开关磁阻电机(single winding bearingless switched reluctance motor,SWBSRM)运行脉动以及转矩与悬浮力耦合问题,提出了二阶滑模(second order sliding mode,SOSM)—直接转矩与直接悬浮力控制(direct torque and di... 为解决单绕组磁悬浮开关磁阻电机(single winding bearingless switched reluctance motor,SWBSRM)运行脉动以及转矩与悬浮力耦合问题,提出了二阶滑模(second order sliding mode,SOSM)—直接转矩与直接悬浮力控制(direct torque and direct suspension force control,DT/DSFC)策略。针对SWBSRM单绕组运行方式,采用五电平功率变换器,结合麦克斯韦应力和机电能量转换原理,推导出SWBSRM磁链、电压、转矩和悬浮力的直接数值解析模型,构建分电压输入模块,实现转矩与悬浮力解耦控制。为进一步提高系统鲁棒性与运行可靠性,消除稳态运行过程中转速脉动,结合超螺旋算法,设计出转矩子系统SOSM控制器,并构建样机控制系统。结果表明SOSM-DT/DSFC能有效消除控制系统的抖振,提高动态特性和鲁棒性,验证了控制策略的合理性与优越性。 展开更多

关键词 单绕组磁悬浮开关磁阻电机 直接转矩 直接悬浮力 超螺旋算法 二阶滑模

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