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Method of triangular mesh modeling in numerical control machining simulation
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作者 马志艳 陈幼平 +1 位作者 李建军 赵遥劲 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2010年第5期1021-1027,共7页
In the process of numerical control machining simulation,the workpiece surface is usually described with the uniform triangular mesh model.To alleviate the contradiction between the simulation speed and accuracy in th... In the process of numerical control machining simulation,the workpiece surface is usually described with the uniform triangular mesh model.To alleviate the contradiction between the simulation speed and accuracy in this model,two improved methods,i.e.,the local refinement triangular mesh modeling method and the adaptive triangular mesh modeling method were presented.The simulation results show that when the final shape of the workpiece is known and its mathematic representation is simple,the local refinement triangular mesh modeling method is preferred;when the final shape of the workpiece is unknown and its mathematic description is complicated,the adaptive triangular mesh modeling method is more suitable.The experimental results show that both methods are more targeted and practical and can meet the requirements of real-time and precision in simulation. 展开更多
关键词 numerical control machining triangular mesh model simulation
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Bayesian zero-failure reliability modeling and assessment method for multiple numerical control(NC) machine tools 被引量:2
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作者 阚英男 杨兆军 +3 位作者 李国发 何佳龙 王彦鹍 李洪洲 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第11期2858-2866,共9页
A new problem that classical statistical methods are incapable of solving is reliability modeling and assessment when multiple numerical control machine tools(NCMTs) reveal zero failures after a reliability test. Thus... A new problem that classical statistical methods are incapable of solving is reliability modeling and assessment when multiple numerical control machine tools(NCMTs) reveal zero failures after a reliability test. Thus, the zero-failure data form and corresponding Bayesian model are developed to solve the zero-failure problem of NCMTs, for which no previous suitable statistical model has been developed. An expert-judgment process that incorporates prior information is presented to solve the difficulty in obtaining reliable prior distributions of Weibull parameters. The equations for the posterior distribution of the parameter vector and the Markov chain Monte Carlo(MCMC) algorithm are derived to solve the difficulty of calculating high-dimensional integration and to obtain parameter estimators. The proposed method is applied to a real case; a corresponding programming code and trick are developed to implement an MCMC simulation in Win BUGS, and a mean time between failures(MTBF) of 1057.9 h is obtained. Given its ability to combine expert judgment, prior information, and data, the proposed reliability modeling and assessment method under the zero failure of NCMTs is validated. 展开更多
关键词 Weibull distribution reliability modeling BAYES zero failure numerical control(nc) machine tools Markov chain Monte Carlo(MCMC) algorithm
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Graded density impactor design via machine learning and numerical simulation:Achieve controllable stress and strain rate
3
作者 Yahui Huang Ruizhi Zhang +6 位作者 Shuaixiong Liu Jian Peng Yong Liu Han Chen Jian Zhang Guoqiang Luo Qiang Shen 《Defence Technology(防务技术)》 2025年第9期262-273,共12页
The graded density impactor(GDI)dynamic loading technique is crucial for acquiring the dynamic physical property parameters of materials used in weapons.The accuracy and timeliness of GDI structural design are key to ... The graded density impactor(GDI)dynamic loading technique is crucial for acquiring the dynamic physical property parameters of materials used in weapons.The accuracy and timeliness of GDI structural design are key to achieving controllable stress-strain rate loading.In this study,we have,for the first time,combined one-dimensional fluid computational software with machine learning methods.We first elucidated the mechanisms by which GDI structures control stress and strain rates.Subsequently,we constructed a machine learning model to create a structure-property response surface.The results show that altering the loading velocity and interlayer thickness has a pronounced regulatory effect on stress and strain rates.In contrast,the impedance distribution index and target thickness have less significant effects on stress regulation,although there is a matching relationship between target thickness and interlayer thickness.Compared with traditional design methods,the machine learning approach offers a10^(4)—10^(5)times increase in efficiency and the potential to achieve a global optimum,holding promise for guiding the design of GDI. 展开更多
关键词 machine learning numerical simulation Graded density impactor controllable stress-strain rate loading Response surface methodology
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基于通用五坐标数控机床螺旋锥齿轮NC加工研究 被引量:12
4
作者 王延忠 周云飞 +3 位作者 李左章 王沉培 李小清 李斌 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期903-906,共4页
基于空间曲面共轭原理 ,确定齿轮切齿矢量关系 ,建立了螺旋锥齿轮的齿面矢量方程。利用空间坐标系的变换 ,确定出刀具相对工件的位置和姿态 ,实现刀具与工件的相对运动 ,从而将传统的螺旋锥齿轮机床加工调整参数转换为适合 NC机床加工... 基于空间曲面共轭原理 ,确定齿轮切齿矢量关系 ,建立了螺旋锥齿轮的齿面矢量方程。利用空间坐标系的变换 ,确定出刀具相对工件的位置和姿态 ,实现刀具与工件的相对运动 ,从而将传统的螺旋锥齿轮机床加工调整参数转换为适合 NC机床加工的运动参数。进行了五轴加工的刀具扫描体计算。在计算机上 ,对螺旋锥齿轮数控加工进行了仿真 ,给出了相应的计算和实验结果。在通用五坐标数控机床上实现螺旋锥齿轮加工 ,确定出螺旋锥齿轮 展开更多
关键词 螺旋锥齿轮 五坐标数控机床 数字仿真 数控加工
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STEP-NC数控技术研究进展 被引量:12
5
作者 富宏亚 胡泊 韩德东 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期569-578,共10页
为全面掌握STEP-NC标准的产生、发展与研究情况,分析和总结了近10年来相关领域的研究成果。在分析和总结过程中,将相关研究分为5个主要方向,分别总结了各个研究方向的研究情况和存在的问题,归纳出未来研究中的主要科学问题和技术难点;指... 为全面掌握STEP-NC标准的产生、发展与研究情况,分析和总结了近10年来相关领域的研究成果。在分析和总结过程中,将相关研究分为5个主要方向,分别总结了各个研究方向的研究情况和存在的问题,归纳出未来研究中的主要科学问题和技术难点;指出STEP-NC制造系统的核心技术;提出STEP-NC制造系统架构和STEP-NC数控系统的发展趋势。 展开更多
关键词 STEP-nc 数控加工 制造系统 计算机辅助技术
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基于 Dexel 模型的 NC 加工仿真和验证研究 被引量:7
6
作者 汤幼宁 魏生民 杨海成 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期629-633,共5页
对基于Dexel模型的NC加工仿真和验证进行了研究。在物空间中模拟NC加工的材料去除过程及验证加工结果,使用独立的坐标系构造物体的Dexel模型,以支持观察定义的动态改变,并通过“移动实例”来近似描述刀具扫描体,从而... 对基于Dexel模型的NC加工仿真和验证进行了研究。在物空间中模拟NC加工的材料去除过程及验证加工结果,使用独立的坐标系构造物体的Dexel模型,以支持观察定义的动态改变,并通过“移动实例”来近似描述刀具扫描体,从而提高五轴NC加工仿真计算效率。 展开更多
关键词 深度元素 刀具扫描体 Dexel模型 数控加工 仿真
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面向网络化制造的DNC系统 被引量:2
7
作者 蔡玉俊 闫伟国 齐铁力 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2006年第5期758-760,共3页
为了提高系统对数控设备的利用率,通过研究网络制造模式下DNC系统的结构及其运行模式,提出了一种基于以太网的面向串行通信机床的DNC系统(PowerDNC)。系统以ZWORLD公司生产的BL2010单板机为DNC系统控制器,确定了DNC系统通信结构的构建方... 为了提高系统对数控设备的利用率,通过研究网络制造模式下DNC系统的结构及其运行模式,提出了一种基于以太网的面向串行通信机床的DNC系统(PowerDNC)。系统以ZWORLD公司生产的BL2010单板机为DNC系统控制器,确定了DNC系统通信结构的构建方案,并对系统实现的关键(服务层和代理层)进行了深入的研究,为只具有串行通信接口的数控设备的联网提供了一条有效的途径。实践证明,具有重要的意义。 展开更多
关键词 数控加工 分布式数字控制 以太网 网络化制造
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面向数控加工仿真的数控指令统一解析及匹配方法
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作者 梁彬 丁国富 +2 位作者 魏俊 李瑞 江磊 《机床与液压》 北大核心 2025年第13期39-46,共8页
数控指令解析作为数控加工仿真过程的关键步骤之一,直接影响数控加工仿真系统的兼容性、准确性、灵活性等性能指标。由于数控指令种类繁多、格式互异,常见的解析方法难以保证对变化参数、数学运算以及逻辑运算的准确解析,同时也难以将... 数控指令解析作为数控加工仿真过程的关键步骤之一,直接影响数控加工仿真系统的兼容性、准确性、灵活性等性能指标。由于数控指令种类繁多、格式互异,常见的解析方法难以保证对变化参数、数学运算以及逻辑运算的准确解析,同时也难以将数控指令匹配到仿真宏指令。为此,提出数控指令统一解析及匹配方法。首先,基于数控指令特性,建立可拓展的词法、功能、语法及匹配规则;然后,通过将规则作用于解析过程的方式,设计可拓展的指令和参数解析算法,并实现了对包含数学和逻辑运算的数控指令解析;再基于匹配规则将解析后所形成的指令集和参数集匹配到仿真宏指令,形成可执行的仿真宏指令流。最后,在VC++平台上开发数控指令解析模块,通过加工仿真验证了该方法的有效性和兼容性。 展开更多
关键词 数控指令解析 数控加工仿真 数控系统 仿真宏指令 匹配方法
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基于NC代码的CMM测量编程系统 被引量:1
9
作者 蔺小军 王增强 +1 位作者 史耀耀 张凤娟 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2011年第9期1539-1542,共4页
为了提高测量机(CMM)的工作效率和优化测量路径,测量机脱离测量机软件系统实现自动测量编程是非常必要的。提出了CAD/CAM系统进行CMM测量编程的方法。通过CAD/CAM系统进行测量路径规划并生成数控程序(NC)代码,再将NC代码转化为CMM测量... 为了提高测量机(CMM)的工作效率和优化测量路径,测量机脱离测量机软件系统实现自动测量编程是非常必要的。提出了CAD/CAM系统进行CMM测量编程的方法。通过CAD/CAM系统进行测量路径规划并生成数控程序(NC)代码,再将NC代码转化为CMM测量控制数据,最后通过测量机读入这些数据控制测量机进行测量。开发了基于NC代码的CMM自动编程数据处理系统。最后通过实例证明该方法有效实用。 展开更多
关键词 测量机 nc代码 测量机编程 测量编程系统
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基于STEP-NC的NURBS曲面插补五轴数控系统 被引量:3
10
作者 梁宏斌 李霞 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期917-925,共9页
针对当前STEP-NC尚不能完善地支持多轴曲面加工问题,定义了STEP-NC中的自由曲面五轴加工指令,研究了非均匀有理B样条(NURBS)曲面实时五轴插补技术,建立了数控系统的运动学模型,并在上述理论研究的基础上完成了数控系统的软件设计;建立... 针对当前STEP-NC尚不能完善地支持多轴曲面加工问题,定义了STEP-NC中的自由曲面五轴加工指令,研究了非均匀有理B样条(NURBS)曲面实时五轴插补技术,建立了数控系统的运动学模型,并在上述理论研究的基础上完成了数控系统的软件设计;建立了五轴数控试验样机,并进行了NURBS曲面零件的切削实验。实验结果表明,所提出的基于STEP-NC的NURBS曲面五轴加工指令及NURBS曲面五轴加工的运动学模型的正确性;所给出的NURBS曲面插补算法适用于凸凹曲面加工;所构建的五轴铣床样机具有很好的曲面加工性能。 展开更多
关键词 STEP-nc NURBS曲面 插补 五轴加工 数控系统
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基于数字孪生下数控机床虚拟交互系统的设计
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作者 伍青春 《农机使用与维修》 2025年第7期124-126,共3页
随着我国制造业智能化转型的加速,数控机床及其组合式生产线作为高端装备制造的核心,其研发、运维及人机交互效率面临进一步发展的技术瓶颈。为解决传统生产中成本高、周期长,设备运行状态难监测、故障诊断能力不足等问题,通过构建基于... 随着我国制造业智能化转型的加速,数控机床及其组合式生产线作为高端装备制造的核心,其研发、运维及人机交互效率面临进一步发展的技术瓶颈。为解决传统生产中成本高、周期长,设备运行状态难监测、故障诊断能力不足等问题,通过构建基于虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、人机交互(HMI)及物联网(IoT)等技术相融合数控机床的数字孪生模型,在物理设备与虚拟环境的实时同步与交互中改善加工制造全流程。该文侧重探索数字孪生下数控机床虚拟交互系统的开发思路,为制造业智能化发展提供更好技术支撑。 展开更多
关键词 数字孪生 数控机床 虚拟交互系统 仿真技术 人机协同
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Heidenhain iTNC530控制系统机床五轴加工的后置处理及仿真验证 被引量:5
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作者 仇振安 刘东晓 +3 位作者 张成立 张传峰 李卫星 郭文 《电光与控制》 北大核心 2012年第9期90-93,共4页
针对采用Heidenhain iTNC 530控制系统五轴数控机床的特点,基于UG PostBuilder软件设定机床与数控系统参数,采用TCL语言编写用户命令,定制了机床的后置处理,同时把后置处理集成于UG软件之中,通过Vericut软件进行了数控机床建模与加工仿... 针对采用Heidenhain iTNC 530控制系统五轴数控机床的特点,基于UG PostBuilder软件设定机床与数控系统参数,采用TCL语言编写用户命令,定制了机床的后置处理,同时把后置处理集成于UG软件之中,通过Vericut软件进行了数控机床建模与加工仿真,使得UG Manufacturing模块生成的刀轨通过后置处理直接生成的NC代码完全能被机床识别;最后以整体叶轮为例进行了五轴联动编程及实际加工,验证了五轴编程和后置处理的正确性。 展开更多
关键词 数控编程 后置处理 五轴加工 数控仿真
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数控车床碰撞检测系统中NC程序检错与纠错模块的开发 被引量:1
13
作者 白艳 刘书桂 《组合机床与自动化加工技术》 2006年第10期46-49,52,共5页
讨论了对NC程序进行检错的意义,提出了数控车床碰撞检测系统的总体结构,包括机床、夹具等加工环境,以及与CAD软件的集成模块。介绍了NC程序的特点,并在VC6.0环境下开发了NC程序检错与纠错模块,通过设计数据结构解决了碰撞检查过程中工... 讨论了对NC程序进行检错的意义,提出了数控车床碰撞检测系统的总体结构,包括机床、夹具等加工环境,以及与CAD软件的集成模块。介绍了NC程序的特点,并在VC6.0环境下开发了NC程序检错与纠错模块,通过设计数据结构解决了碰撞检查过程中工件不断变化的难题,为进一步具体研究奠定了基础。 展开更多
关键词 数控车床 虚拟数控加工 nc程序检错 碰撞检测
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Development of practical postprocessor for 5-axis machine tool with non-orthogonal rotary axes 被引量:14
14
作者 JUNG Hyoun-Chul HWANG Jong-Dae +1 位作者 PARK Ki-Beom JUNG Yoon-Gyo 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2011年第1期159-164,共6页
In order to develop a practical postprocessor for 5-axis machine tool,the general equations of numerically controlled(NC) data for 5-axis configurations with non-orthogonal rotary axes were exactly expressed by the in... In order to develop a practical postprocessor for 5-axis machine tool,the general equations of numerically controlled(NC) data for 5-axis configurations with non-orthogonal rotary axes were exactly expressed by the inverse kinematics,and a windows-based postprocessor written with Visual Basic was developed according to the proposed algorithm.The developed postprocessor is a general system suitable for all kinds of 5-axis machines with orthogonal and non-orthogonal rotary axes.Through implementation of the developed postprocessor and verification by a cutting simulation and machining experiment,the effectiveness of the proposed algorithm is confirmed.Compatibility is improved by allowing exchange of data formats such as rotational total center position(RTCP) controlled NC data,vector post NC data,and program object file(POF) cutter location(CL) data,and convenience is increased by adding the function of work-piece origin offset.Consequently,a practical post-processor for 5-axis machining is developed. 展开更多
关键词 post-processor 5-axis machining non-orthogonal rotary axes numerically controlled (nc data CL data
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刀剪制造专用数控磨床A轴控制系统设计 被引量:1
15
作者 乔龙阳 杨智聪 林进 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第7期249-252,共4页
针对目前刀剪磨削机床角度控制轴(A轴)传动精度低及难以实现多轴联动控制的问题,依据刀剪端面磨削工艺特点,构建出一种数控机床四轴坐标系,进行A轴机械控制机构设计,进而开发配套的数控系统,设计了A轴角度计算功能和砂轮磨损补偿功能等... 针对目前刀剪磨削机床角度控制轴(A轴)传动精度低及难以实现多轴联动控制的问题,依据刀剪端面磨削工艺特点,构建出一种数控机床四轴坐标系,进行A轴机械控制机构设计,进而开发配套的数控系统,设计了A轴角度计算功能和砂轮磨损补偿功能等模块,实现A轴与机床X、Y、Z轴的四轴联动精密控制。生产实践验证,新型A轴控制系统可靠保证了刀剪磨削加工的角度精度和力矩要求,平均无故障工作时间达到30000h,刀剪的表面粗糙度达到Ra0.2μm,生产效率比现有的三轴数控磨床提高30%以上。 展开更多
关键词 数控磨床 A轴 机械装置 数控系统 设计
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摆动从动件空间凸轮CAM技术 被引量:9
16
作者 肖尧先 陶友青 +1 位作者 聂秋根 柯映林 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第3期509-511,共3页
空间凸轮是一种在自动设备中广泛使用的重要控制零件 ,因其空间廓面的特殊形状 ,使用通用 CAD/ CAM软件难以完成数控加工编程任务 ;为此 ,本文提出一种高效实用的空间凸轮 CAM技术 ,即化空间复杂曲线数控编程为平面曲线数控编程的 CAM技... 空间凸轮是一种在自动设备中广泛使用的重要控制零件 ,因其空间廓面的特殊形状 ,使用通用 CAD/ CAM软件难以完成数控加工编程任务 ;为此 ,本文提出一种高效实用的空间凸轮 CAM技术 ,即化空间复杂曲线数控编程为平面曲线数控编程的 CAM技术 ,可以解决各类空间凸轮的数控加工自动编程问题。采用这种 CAM技术已加工出多种规格的空间凸轮 ,显示了该技术的可行性与可靠性。 展开更多
关键词 摆动从动件 空间凸轮 CAM CAD 数控加工 数控编程
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基于VERICUT的数控仿真环境建立与教学应用 被引量:21
17
作者 赵立忠 郭登月 +1 位作者 马云辉 闫纪红 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2013年第1期24-26,32,共4页
基于VERICUT数控程序仿真平台,以数控加工中心为例,介绍了在VERICUT上创建加工中心组件树、加工中心实体,设定虚拟机床参数等建立仿真环境的全过程,并对建模中的一些经验进行了总结。针对某风扇凸模的数控加工案例,验证了该仿真环境的... 基于VERICUT数控程序仿真平台,以数控加工中心为例,介绍了在VERICUT上创建加工中心组件树、加工中心实体,设定虚拟机床参数等建立仿真环境的全过程,并对建模中的一些经验进行了总结。针对某风扇凸模的数控加工案例,验证了该仿真环境的可行性,并应用于实践教学环节,指导了大学生数控加工实验,减少了撞刀等现象的发生,降低了成本,增强了实验的安全性,效果良好。 展开更多
关键词 VERICUT 数控程序 仿真环境
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复杂结构薄壁异形零件数控加工技术初探 被引量:15
18
作者 刘东晓 张成立 +4 位作者 崔震宇 董晓 姚国兵 宋江琛 古华 《电光与控制》 北大核心 2011年第9期91-93,97,共4页
航空机载设备因为对重量和空间尺寸有严格的要求,用到了许多复杂结构薄壁异形零件,这些零件结构刚性差,形状不规则,多由复杂曲面组成,只能使用UG等三维软件数控编程加工。为合理加工复杂结构薄壁异形零件,从工艺方法、数控编程、仿真检... 航空机载设备因为对重量和空间尺寸有严格的要求,用到了许多复杂结构薄壁异形零件,这些零件结构刚性差,形状不规则,多由复杂曲面组成,只能使用UG等三维软件数控编程加工。为合理加工复杂结构薄壁异形零件,从工艺方法、数控编程、仿真检测、工装夹具、切削参数等方面对此类零件的数控加工进行了初步探讨,总结了复杂结构薄壁异形零件数控加工的共性规律,确认并优化了切削参数,为高精度、高可靠、高效率地加工此类零件提供了有益的方法和尝试。 展开更多
关键词 数控加工 数控仿真 薄壁零件 工装夹具
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数控机床高性能传动部件控制技术的研究进展 被引量:7
19
作者 范大鹏 范世珣 +1 位作者 鲁亚飞 张连超 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1378-1385,共8页
介绍了高档数控机床工作台、刀具伺服等关键传动部件控制技术的研究进展,主要包括滚珠丝杠的工作行为建模与控制方法、电机直接驱动关键技术、宏微结合驱动与传动新技术以及智能刀具伺服技术等内容。针对以上典型传动控制技术,分别回顾... 介绍了高档数控机床工作台、刀具伺服等关键传动部件控制技术的研究进展,主要包括滚珠丝杠的工作行为建模与控制方法、电机直接驱动关键技术、宏微结合驱动与传动新技术以及智能刀具伺服技术等内容。针对以上典型传动控制技术,分别回顾了其发展历程,总结了近年来的主要研究成果,归纳出各自的基本设计思想,讨论了四种传动控制技术的发展趋势以及研究中尚待解决的问题。 展开更多
关键词 数控机床 精密 传动控制 研究现状
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对转子交流励磁电流实行矢量控制的变速恒频发电机──(第一部分:控制模型与数值仿真) 被引量:53
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作者 辜承林 韦忠朝 +1 位作者 黄声华 陶醒世 《中国电机工程学报》 CSCD 北大核心 1996年第2期119-124,共6页
本文以定子电压综合矢量恒定为控制约束,建立了变速恒频发电机的矢量控制模型,并由此对电机稳态和动态性能进行了理论分析和数值仿真。分析结果表明,转子交流励磁电流实行矢量控制的变速恒频发电机具有传统电机难以比拟的优良性能。
关键词 同步发电机 变速恒频 矢量控制 转子
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