基于旋量理论的球形关节动力学建模与运动控制研究

1

作者 鞠鲁峰 王磊 +3 位作者 文彦 李国丽 许家紫 李申奥 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第2期160-170,共11页

为了实现多电机集成系统在一定空间内有效完成多自由度运动工作,提出一种新型三自由度球形关节及其动力学建模方法与运动控制策略,以解决其空间运动问题。首先,采用李群及旋量理论和指数积公式完成球形关节的运动学分析与建模;接着,结... 为了实现多电机集成系统在一定空间内有效完成多自由度运动工作,提出一种新型三自由度球形关节及其动力学建模方法与运动控制策略,以解决其空间运动问题。首先,采用李群及旋量理论和指数积公式完成球形关节的运动学分析与建模;接着,结合旋量理论和凯恩方程,得到基于旋量理论的球形关节动力学凯恩方程;然后,为实现对三自由度球形关节的高精度运动控制,设计一种基于饱和函数趋近律的滑模控制算法。相较于常规的基于符号函数趋近律的滑模控制算法,该算法有效解决了传统滑模控制中存在的抖振较大的问题;最后,对球形关节动力学方程进行仿真,验证了其动力学方程的正确性,并对所提出的控制策略开展仿真分析和实验验证,其结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。 展开更多

关键词 球形关节 三自由度 旋量理论 指数积 凯恩方程 滑模控制

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降低永磁球形电机铜耗的通电策略研究

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作者 许扬帆 李国丽 +2 位作者 孙泽辉 王群京 文彦 《电气工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期274-285,共12页

连续运行模式下,针对永磁球形电机(Permanent-magnet spherical motor,PMSpM)恶劣的通风、冷却条件影响电机可靠运行和使用寿命的问题,提出了几种能够精确输出目标转矩并避免局部过热的自旋通电策略。建立了基于有限元分析(Finite-eleme... 连续运行模式下,针对永磁球形电机(Permanent-magnet spherical motor,PMSpM)恶劣的通风、冷却条件影响电机可靠运行和使用寿命的问题,提出了几种能够精确输出目标转矩并避免局部过热的自旋通电策略。建立了基于有限元分析(Finite-element analysis,FEA)的单线圈电流有效值-稳态温度(IRMS-Tsteady)模型,提出使用高精度电流传感器间接测量线圈温度的方法,以验证模型的准确性。基于此分析了偏心自旋、最小电流和、固定励磁线圈三种通电策略。后两种策略采用改进的粒子群优化(Particle swarm optimization,PSO)算法优化驱动电流,算法通过参数方程限制粒子产生与更新以精确输出目标转矩,并分别尝试通过减少粒子维度和指定线圈组合来进一步降低铜耗。策略对比结果表明,固定励磁线圈策略能够在输出目标转矩的前提下大大降低铜耗且避免了局部热点出现。 展开更多

关键词 永磁球形电机 有限元分析 通电策略 间接测温 改进粒子群优化算法

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基于D-H参数的磁阻式球形电机动力学建模

3

作者 李瑞英 李国丽 +1 位作者 鞠鲁峰 王群京 《电气工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期150-158,共9页

三自由度球形电机的动力学模型是对转子运动过程的数学描述,在球形电机的闭环控制中用于计算转子从当前位置运动到期望位置时所需要的驱动转矩。以计算磁阻式球形电机驱动转矩为目标,提出一种动力学方程的建模方法。针对磁阻式球形电机... 三自由度球形电机的动力学模型是对转子运动过程的数学描述,在球形电机的闭环控制中用于计算转子从当前位置运动到期望位置时所需要的驱动转矩。以计算磁阻式球形电机驱动转矩为目标,提出一种动力学方程的建模方法。针对磁阻式球形电机的运动特征,将球形转子等效为三个串联旋转关节,推导出磁阻式球形电机基于D-H参数的动力学方程,再对方程中的未知参数进行辨识,最终模型的预测结果与仿真结果有较高的拟合度,试验验证了该模型在设定运动工况下的可靠性,为磁阻式球形电机驱动控制提供了理论基础。 展开更多

关键词 磁阻式球形电机 D-H参数 动力学模型 机器人 参数辨识

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基于混合插值规划的机械手腕关节用球形电机刚柔耦合系统

4

作者 刘亚坤 过希文 +1 位作者 王群京 廖先达 《电气工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期139-148,共10页

球形电机能够实现空间三自由度运动,为实现无传动球形关节和智能顺应性设备提供了支持。但现有球形电机驱动机械手存在负载自重比小、直驱受限等问题,难以满足高精度、轻量化的轨迹规划需求。针对以上问题,设计了一种新颖的球形电机刚... 球形电机能够实现空间三自由度运动,为实现无传动球形关节和智能顺应性设备提供了支持。但现有球形电机驱动机械手存在负载自重比小、直驱受限等问题,难以满足高精度、轻量化的轨迹规划需求。针对以上问题,设计了一种新颖的球形电机刚柔耦合系统,并提出了一种应用于系统的“三次多项式+改进的四次多项式”的混合多项式轨迹规划方法,并与单一的多项式轨迹规划方法进行比较。首先,基于Hamilton原理建立了机械手在随动坐标系下的偏微分动力学模型,并结合球形电机动力学模型构造刚柔耦合系统动力学模型。然后,采用改进的混合多项式轨迹规划方法实现了刚柔耦合系统的反演滑模跟踪控制。最后,搭建了机械手腕关节用球形电机刚柔耦合系统试验平台。仿真和试验结果表明,该方法能够避免了系统因角加速度设置不合理引起的波动以及间断问题,使得系统机械磨损更小、运动更加平稳,角速度的波动问题也得到了改善,验证了方案的有效性和准确性。 展开更多

关键词 球形电机 刚柔耦合系统 轨迹规划 混合多项式插值 反演滑模控制

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转子结构优化削弱车用永磁同步电机振动噪音 被引量：24

5

作者 钱喆 唐光华 +2 位作者 王群京 李大伟 程义 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期122-129,共8页

针对内置式永磁同步电机由低阶齿谐波引起的电磁力波产生的电磁噪声大的问题,以一款8极48槽内置式永磁同步电机为研究对象,结合麦克斯韦应力张量法与气隙磁场理论给出低阶齿谐波引起的主要噪声倍频。提出了采用转子分段斜极和转子开辅... 针对内置式永磁同步电机由低阶齿谐波引起的电磁力波产生的电磁噪声大的问题,以一款8极48槽内置式永磁同步电机为研究对象,结合麦克斯韦应力张量法与气隙磁场理论给出低阶齿谐波引起的主要噪声倍频。提出了采用转子分段斜极和转子开辅助槽的方法来削弱由低阶齿谐波引起的径向电磁力波,从而削弱该电机的电磁振动和噪音。建立了转子分段斜极的电磁力波解析模型,分析了转子分段斜极与转子开辅助槽对电机电磁噪音的削弱机理。建立了电磁有限元和结构声场耦合模型进行仿真分析,仿真结果表明由一阶齿谐波引起的0阶12f1电磁力在电机工作高速时接近定子0阶固有频率时会达到共振条件激发幅值大的噪音。样机噪声实验结果表明转子结构优化后有效削弱了由一阶齿谐波引起0阶12f1电磁力产生的48倍频电磁噪音。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 电磁振动噪声 径向电磁力波 齿谐波 转子分段斜极 转子开辅助槽

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电流谐波注入的车用永磁同步驱动电机振动噪声抑制 被引量：16

6

作者 钱喆 刘同鑫 +4 位作者 邓文哲 王群京 魏家明 唐光华 程义 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期115-124,共10页

针对0阶空间径向电磁力波对整数槽永磁同步电机电磁振动噪声影响较大的问题,本文以电动大巴车用72槽12极内置式永磁同步电动机为研究对象,应用麦克斯韦张量和磁势乘磁导法,推导了径向电磁力波的径向解析式。分析了该永磁同步电动机中0... 针对0阶空间径向电磁力波对整数槽永磁同步电机电磁振动噪声影响较大的问题,本文以电动大巴车用72槽12极内置式永磁同步电动机为研究对象,应用麦克斯韦张量和磁势乘磁导法,推导了径向电磁力波的径向解析式。分析了该永磁同步电动机中0阶径向电磁力波的主要来源和特征参数(频率和幅值),并对0阶电磁力波中对电磁振动噪声影响较大的频率分量进行了研究。采用定子绕组注入13次谐波电流的方法,削弱0阶径向电磁力波中12f_(0)引起的振动噪声,研究了该方法削弱振动噪声的机理。通过多物理场耦合仿真对比分析了谐波电流注入前后电机电磁振动噪声特性,结果表明注入13次谐波后2000 r/min的振动加速度削弱了51.7%,72阶噪声削弱了20.94%。最后通过实验验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 整数槽永磁同步电机 电磁振动噪声 径向电磁力波 谐波注入 多物理场耦合

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优化对称性降低V型内置式永磁电机齿槽转矩 被引量：6

7

作者 王群京 周建 +4 位作者 钱喆 李国丽 陈鑫 姜鸿 程义 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期55-62,共8页

降低齿槽转矩可以提升V型内置式永磁电机的振动和噪声性能。在分析齿槽转矩对称性的基础上,研究了转子参数对V型内置式永磁电机齿槽转矩对称性的影响,并给出了一组最优的参数组合,提高齿槽转矩波形的对称性,再结合转子分段错极的方法有... 降低齿槽转矩可以提升V型内置式永磁电机的振动和噪声性能。在分析齿槽转矩对称性的基础上,研究了转子参数对V型内置式永磁电机齿槽转矩对称性的影响,并给出了一组最优的参数组合,提高齿槽转矩波形的对称性,再结合转子分段错极的方法有效降低了电机齿槽转矩。通过二维和三维有限元仿真,分析了改进后的转子参数组合对电机性能的影响,验证了所提方法的可行性和有效性。仿真结果表明,在对电机性能影响较小的前提下,通过提高齿槽转矩对称性,较未优化前,V型内置式永磁电机齿槽转矩的削弱效果提升了近一倍。 展开更多

关键词 V型内置式永磁电机 对称性 齿槽转矩 转子分段错极 有限元仿真

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永磁球形电机Stribeck摩擦模型参数辨识 被引量：12

8

作者 李国丽 李浩霖 +2 位作者 王群京 琚斌 文彦 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期121-130,共10页

随速度变化的摩擦转矩使永磁式球形电机在跟踪控制过程中出现爬坡或抖动现象,影响跟踪控制精度且难以检测。结合Stribeck摩擦转矩模型提出一种基于粒子群算法(PSO)的参数辨识方法,建立起精简、准确的电机摩擦转矩模型。在电机动力学微... 随速度变化的摩擦转矩使永磁式球形电机在跟踪控制过程中出现爬坡或抖动现象,影响跟踪控制精度且难以检测。结合Stribeck摩擦转矩模型提出一种基于粒子群算法(PSO)的参数辨识方法,建立起精简、准确的电机摩擦转矩模型。在电机动力学微分方程基础上加入摩擦转矩项,通过恒速摩擦转矩检测实验得到转速-摩擦转矩间的稳态对应关系;采用PSO算法对转速-摩擦转矩序列进行参数辨识,得到Stribeck摩擦转矩模型;再通过实验对辨识得到的摩擦转矩模型进行验证。研究结果表明,参数辨识得到的摩擦转矩模型与实验数据相比,误差控制在2.5%以内,可以证明所提出参数辨识方法的有效性。 展开更多

关键词 永磁式球形电机 Stribeck摩擦转矩模型 恒速摩擦转矩检测 粒子群算法 参数辨识

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磁通反向永磁电机的定子绕组电阻不平衡故障程度定量估算研究 被引量：3

9

作者 丁石川 童琛 +1 位作者 杭俊 王群京 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期79-86,共8页

针对定子绕组电阻不平衡(SWRI)故障检测和故障程度估算问题,提出一种基于零序电压(ZSVC)和定子电流的磁通反向永磁(FRPM)电机的定子绕组电阻不平衡故障程度估算方法,有助于安排合理的维修计划。首先,利用零序电压和定子电流与附加电阻... 针对定子绕组电阻不平衡(SWRI)故障检测和故障程度估算问题,提出一种基于零序电压(ZSVC)和定子电流的磁通反向永磁(FRPM)电机的定子绕组电阻不平衡故障程度估算方法,有助于安排合理的维修计划。首先,利用零序电压和定子电流与附加电阻的关系,建立关于附加电阻的二元二次方程组;然后,通过求解二元二次方程组得到附加电阻值,并利用得到的附加电阻值实现定子绕组电阻不平衡故障程度估算;最后,在磁通反向永磁电机仿真和实验平台上进行算法验证,仿真和实验结果表明了所提出的故障程度估算方法的有效性和鲁棒性。 展开更多

关键词 磁通反向永磁电机 定子绕组电阻不平衡 故障程度 零序电压

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基于转矩模型和改进MOPSO的永磁球形电机磁极优化 被引量：2

10

作者 李国丽 孙涛 +2 位作者 周睿 王群京 李文爽 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期112-120,133,共10页

为了提升永磁球形电机(PMSM)的输出转矩,应用多目标粒子群优化(MOPSO)算法对转子球内的永磁磁极尺寸进行优化设计。应用等效面电流和洛伦兹力的原理推导一种八极Halbach磁极阵列永磁球形电机的转矩解析模型,并依托电机原型进行有限元仿... 为了提升永磁球形电机(PMSM)的输出转矩,应用多目标粒子群优化(MOPSO)算法对转子球内的永磁磁极尺寸进行优化设计。应用等效面电流和洛伦兹力的原理推导一种八极Halbach磁极阵列永磁球形电机的转矩解析模型,并依托电机原型进行有限元仿真和实验验证。运用空间几何的方法分析了转子球内磁极尺寸之间的约束关系,以自旋转矩和俯仰转矩的幅值为目标,应用改进的多目标粒子群优化算法进行转子磁极尺寸优化。对优化后的电机转矩分布进行有限元仿真验证,并与电机原型做比较。结果表明,优化后的电机转矩分布曲线更优,自旋转距幅值、平均值和俯仰转矩幅值、平均值分别提升了40.8%、31.9%、12.0%、26.8%,验证了所提优化方法的有效性,也为永磁球形电机的磁极参数设计提供了一种寻优方法。 展开更多

关键词 永磁球形电机 磁极优化 转矩 解析模型 改进的多目标粒子群优化 约束

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基于扩展卡尔曼滤波器的电机参数辨识算法 被引量：14

11

作者 李洪宇 王群京 +3 位作者 李国丽 谢芳 谢鹏 杨新年 《电气工程学报》 2015年第5期34-42,共9页

准确的电机参数是无速度传感器交流调速系统设计的前提。运行过程中,由于温度、频率和磁通的影响,电机参数通常会发生变化,特别是,转子电阻和磁链电感的变化直接关系到磁链和转速的辨识精度,影响驱动系统性能。本文通过测量定子电压和电... 准确的电机参数是无速度传感器交流调速系统设计的前提。运行过程中,由于温度、频率和磁通的影响,电机参数通常会发生变化,特别是,转子电阻和磁链电感的变化直接关系到磁链和转速的辨识精度,影响驱动系统性能。本文通过测量定子电压和电流,基于扩展卡尔曼滤波器(EKF),研究了一种新颖算法,通过将两个基于扩展卡尔曼滤波器模型有机结合,协同工作,实现了对转子电阻、励磁电感、转子磁链和转速在线辨识。仿真和实验结果表明这种新颖的电机参数辨识算法具有较小的辨识误差,可以满足无速度传感器交流调速系统对电机参数准确性的要求。 展开更多

关键词 参数辨识 扩展卡尔曼滤波器 磁场定向 无速度传感器 数字信号处理器

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基于跨极式探测线圈的双三相永磁同步电机故障诊断方法 被引量：3

12

作者 杭俊 孙无双 +1 位作者 赖江龙 丁石川 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期163-173,共11页

针对双三相永磁同步电机发生匝间短路故障、偏心故障、退磁故障影响系统稳定运行的问题,为了能够及时诊断电机故障,提高双三相永磁同步电机可靠性,提出一种在定子齿部放置跨极式探测线圈的方法,实现双三相永磁同步电机故障检测与辨识。... 针对双三相永磁同步电机发生匝间短路故障、偏心故障、退磁故障影响系统稳定运行的问题,为了能够及时诊断电机故障,提高双三相永磁同步电机可靠性,提出一种在定子齿部放置跨极式探测线圈的方法,实现双三相永磁同步电机故障检测与辨识。分析了跨极式探测线圈的工作原理,研究了双三相永磁同步电机在匝间短路故障、偏心故障、退磁故障下,跨极式探测线圈端口电压谐波变化规律,利用奇数次谐波来判断匝间短路故障和静态偏心故障,利用分数次谐波来判断局部退磁故障和动态偏心故障,给出了利用跨极式探测线圈进行故障诊断的思路。采用联合仿真研究验证了基于探测线圈故障诊断方法的有效性,为双三相永磁同步电机故障诊断提供了一种有效手段。 展开更多

关键词 探测线圈 匝间短路故障 偏心故障 退磁故障 双三相永磁同步电机 故障诊断 联合仿真

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基于Hammerstein模型的非线性建模与预测控制 被引量：2

13

作者 张倩 王群京 李国丽 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期165-169,共5页

所有实际的运动机构中都包含一定的非线性,对其进行精确的建模和控制是运动控制中具有挑战性的难题。文中提出了基于粒子群优化算法的RLS-PSO系统辨识建模方法,所得伺服转台模型具有良好拟合效果;对该模型提出改进的两步法,应用基于预... 所有实际的运动机构中都包含一定的非线性,对其进行精确的建模和控制是运动控制中具有挑战性的难题。文中提出了基于粒子群优化算法的RLS-PSO系统辨识建模方法,所得伺服转台模型具有良好拟合效果;对该模型提出改进的两步法,应用基于预测函数控制(Predictive functional control,PFC)的全局优化预测控制;伺服转台的仿真运行结果表明跟踪效果良好。 展开更多

关键词 HAMMERSTEIN模型 参数辨识模型 预测控制 伺服系统

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基于结构参数优化的电机振动噪声的抑制研究 被引量：13

14

作者 王群京 郑耀达 刘先增 《电气工程学报》 CSCD 2023年第2期16-25,共10页

在保证电机输出性能的基础上,通过优化电机定子结构并调节引起电机主要振动噪声的模态频率来避免电机发生共振,从而降低永磁同步电机的振动噪声。首先通过试验和仿真分析电机的振动噪声,确定引起电磁噪声的主要电磁力阶次;随后将电机的... 在保证电机输出性能的基础上,通过优化电机定子结构并调节引起电机主要振动噪声的模态频率来避免电机发生共振,从而降低永磁同步电机的振动噪声。首先通过试验和仿真分析电机的振动噪声,确定引起电磁噪声的主要电磁力阶次;随后将电机的定子结构参数作为变量,通过对其进行敏感度分析选取高敏感度优化变量,建立优化变量的响应面模型;然后,基于所建立的响应面模型,利用遗传算法对所取变量进行参数优化,得到最优定子结构参数;最后,采用有限元法计算和分析电机优化前后的电机输出性能,并通过电机电磁振动噪声仿真验证优化方法的正确性,结果表明优化后的电机输出性能得到了明显提升且电机的振动噪声得到了有效抑制。 展开更多

关键词 内置式永磁同步电机 振动噪声 径向电磁力 参数优化

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基于LSTM的交流电机系统故障诊断方法研究 被引量：25

15

作者 张鹏 束小曼 +3 位作者 厉雪衣 杭俊 丁石川 王群京 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期109-116,共8页

交流电机在人们生产及日常生活的各个领域中被广泛应用,并为生产力水平的进步以及日常生活水平的提升做出了重要贡献。电机系统的故障不仅会损害电机系统本身,严重时会导致大量经济和资源的损失与浪费,甚至威胁人身安全,所以,研究电机... 交流电机在人们生产及日常生活的各个领域中被广泛应用,并为生产力水平的进步以及日常生活水平的提升做出了重要贡献。电机系统的故障不仅会损害电机系统本身,严重时会导致大量经济和资源的损失与浪费,甚至威胁人身安全,所以,研究电机系统故障诊断方法对保障交流电机系统安全运行具有重要的现实意义。相较于传统故障诊断技术,深度学习方法在“大数据”的背景下,拥有更强大的数据学习能力和表达能力,已开始被应用于电机系统故障诊断领域,发表了一系列相关成果。因此,本文提出一种基于长短时记忆网络的交流电机系统故障诊断方法,并进行交流电机故障模拟的仿真和实验,结果表明所提方法具有高准确率。 展开更多

关键词 交流电机 故障诊断 长短时记忆网络 深度学习 循环神经网络

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基于改进粒子群优化算法的永磁球形电机驱动策略研究 被引量：10

16

作者 周嗣理 李国丽 +2 位作者 王群京 郑常宝 文彦 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期166-176,189,共12页

永磁球形电机(PMSpM)是一种结构紧凑、可多自由运动的单关节传动装置。该文提出一种适用于PMSpM驱动策略优化的改进粒子群优化(IPSO)算法,该算法可实时计算PMSpM期望转矩所对应的线圈驱动电流。首先,通过圆环函数建立PMSpM转矩解析模型... 永磁球形电机(PMSpM)是一种结构紧凑、可多自由运动的单关节传动装置。该文提出一种适用于PMSpM驱动策略优化的改进粒子群优化(IPSO)算法,该算法可实时计算PMSpM期望转矩所对应的线圈驱动电流。首先,通过圆环函数建立PMSpM转矩解析模型,并构建转矩Map图;然后,在确定种群数量后为标准粒子群优化(PSO)算法引入自适应动态惯性权重和自适应学习因子,将所提IPSO算法与PSO算法进行仿真对比,仿真结果表明,在同样的精度下采用IPSO算法计算驱动电流比采用PSO算法有更快的计算速度;最后,通过PMSpM控制试验进一步证明了该仿真结论的正确性。 展开更多

关键词 永磁球形电机 改进粒子群优化 自适应动态惯性权重 自适应学习因子 驱动电流

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基于MEMS的永磁球形电机转子位置检测方法研究 被引量：14

17

作者 陆寅 洪一 +2 位作者 胡存刚 王群京 荣怡平 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期87-95,104,共10页

为了实现对永磁球形电机运动的精准控制,需要准确快速地获取球形电机的转子位置信息,提出一种基于微机电系统(MEMS)姿态传感器的球形电机转子位置检测方法,该方法通过融合MEMS内部的陀螺仪和三轴加速度计输出的数据,根据一阶Runge-Kutt... 为了实现对永磁球形电机运动的精准控制,需要准确快速地获取球形电机的转子位置信息,提出一种基于微机电系统(MEMS)姿态传感器的球形电机转子位置检测方法,该方法通过融合MEMS内部的陀螺仪和三轴加速度计输出的数据,根据一阶Runge-Kutta法则结合角速度数据不断更新四元数,可计算出球形电机的转子位置信息。同时提出了轴向角安装误差的补偿方法,以减小周期性的转子位置测量误差。最后搭建了基于MEMS的永磁球形电机转子位置检测实验平台,并就永磁球形电机的中点自旋运动、偏转运动和俯仰运动进行了实验研究,实验结果验证了所提出的球形电机转子位置检测方法的有效性。 展开更多

关键词 永磁球形电机 位置检测 微机电系统 多自由度 误差补偿

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基于压力传感器的永磁球形电机摩擦转矩检测 被引量：1

18

作者 李文爽 李国丽 +2 位作者 王群京 周睿 李浩霖 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第12期123-126,共4页

针对永磁球形电机(PMSM)运动时摩擦转矩检测困难的问题,提出一种基于压力传感器检测永磁球形电机摩擦转矩的方法。首先应用压力传感器检测球形转子施加在支撑杆处的压力信息,通过永磁球形电机摩擦转矩的数学模型,解析压力信息,得到摩擦... 针对永磁球形电机(PMSM)运动时摩擦转矩检测困难的问题,提出一种基于压力传感器检测永磁球形电机摩擦转矩的方法。首先应用压力传感器检测球形转子施加在支撑杆处的压力信息,通过永磁球形电机摩擦转矩的数学模型,解析压力信息,得到摩擦转矩数值。再通过恒速实验得到压力—摩擦转矩间的稳态对应关系,采用遗传算法对数学模型中未知的摩擦因数进行参数辨识。最后将通电实验的结果与仿真结果进行对比,验证了检测方法的有效性。 展开更多

关键词 永磁球形电机 压力传感器 摩擦转矩 仿真验证

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基于多普勒调制时移Laplace小波的列车轴承故障声信号瞬态成分快速提取方法 被引量：7

19

作者 刘方 翟涛涛 +2 位作者 侯超强 滕繁荣 刘永斌 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期40-48,共9页

提出了一种基于多普勒调制时移Laplace小波的列车轴承故障声信号瞬态成分快速提取方法,包含“先粗后精”两个步骤:1)瞬态参数粗估计,利用现有的多普勒调制等周期Laplace小波模型粗略估计瞬态参数;2)参数精确估计与瞬态成分提取,构造多... 提出了一种基于多普勒调制时移Laplace小波的列车轴承故障声信号瞬态成分快速提取方法,包含“先粗后精”两个步骤:1)瞬态参数粗估计,利用现有的多普勒调制等周期Laplace小波模型粗略估计瞬态参数;2)参数精确估计与瞬态成分提取,构造多普勒调制时移Laplace小波模型,使用逐个匹配的策略进行瞬态参数精确估计和瞬态成分的提取。所提方法具有以下优点:1)更高的精度,使用的多普勒调制时移Laplace小波模型在时域内仅有一个时延参数定位的小波成分,能够解决周期瞬态模型在提取伪周期瞬态成分时匹配误差问题;2)高效率,由于使用了周期瞬态模型粗略估计瞬态成分参数,因此在瞬态成分逐个提取的过程中小波参数的范围可以设的很小,实验对比分析结果显示,与直接提取方式相比效率提高了71.46%。本研究提供了一种从含有多普勒畸变的列车轴承故障声信号中精确地、高效率地提取瞬态成分的方法。 展开更多

关键词 列车轴承 故障诊断 瞬态分析 多普勒效应 Laplace小波

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基于寄生参数的功率MOSFET数学建模及损耗分析 被引量：5

20

作者 程龙 陈权 +2 位作者 李国丽 胡存刚 秦昌伟 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期740-745,共6页

为了精确地描述功率金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)的开关特性,建立了一种基于MOSFET的寄生参数(Miller电容和寄生电感)的数学模型。该模型中采用拟合法分别构建Miller电容的数学表达式和转移特性的数学表达式,并详细推导了开关过程... 为了精确地描述功率金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)的开关特性,建立了一种基于MOSFET的寄生参数(Miller电容和寄生电感)的数学模型。该模型中采用拟合法分别构建Miller电容的数学表达式和转移特性的数学表达式,并详细推导了开关过程中电压和电流的数学表达式。针对关断后出现的电压、电流振荡建立的物理等效电路进行了分析。越精确的电压和电流数学表达式越能准确地反映功率MOSFET的开关损耗。仿真实验验证了本文数学分析模型和物理等效电路的正确性和有效性。 展开更多

关键词 金属氧化物半导体场效应管(MOSFET) 寄生参数 等效电路 开关损耗

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