推力波动论文_黄浩恩,罗朋,王慧,许学礼

导读:本文包含了推力波动论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:推力,永磁,直线,电机,卡门,虚功,相移。

推力波动论文文献综述

黄浩恩,罗朋,王慧,许学礼[1](2019)在《一种低电压多段初级永磁无刷直线电机运行过程中静推力波动的抑制方法》一文中研究指出针对低压多段初级永磁无刷直线电机在运行过程中,多段初级磁场的耦合带来静推力波动特性变化的问题。本文利用有限元软件进行建模仿真,研究多段初级永磁无刷直线电机在低压运行过程中静推力的动态变化。根据静推力动态变化的规律,提出改变电机电压等级与磁场气隙距离的方法,进而抑制静推力波动。经过实验验证,在低电压运行条件下,通过改变电压等级大小与改变气隙距离大小,能够良好地抑制多段初级永磁无刷直线电机静推力波动特性。(本文来源于《自动化技术与应用》期刊2019年08期)

殷红梅,刘永利,盛定高,汪木兰[2](2019)在《永磁同步直线电机推力波动的模糊预测抑制研究》一文中研究指出针对永磁同步直线电机(PMLSM)由边端效应等引起的推力波动问题,运用预测函数控制理论(PFC),结合模糊控制算法,建立推力波动抑制补偿模型,设计基于PFC的模糊控制器,运用模糊控制规则及其参数自调整功能实现PMLSM推力波动的有效抑制。最后,通过仿真实验得出,此方法可推力波动抑制率达38. 6%,是一种可行的直线电机推力波动抑制策略。(本文来源于《微电机》期刊2019年07期)

曾古毅铭[3](2019)在《永磁直线同步电机推力波动补偿方法研究》一文中研究指出永磁直线同步电机(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,PMLSM)具有高速度、高精度、高推力密度和高动态响应等特点,被广泛应用到各类精密加工领域如光刻机、高档数控机床等。永磁直线同步电机取消了旋转式的机械传动机构,可以实现直驱式运动,减小了由摩擦力等带来的机械损耗。然而,这种直驱式结构也会使得各种外部扰动如推力波动等会无缓冲地加到直线电机上,使得电机的抗外部力扰动能力下降。如何减小推力波动给直线电机运行带来的影响,是保证直线电机优良性能的关键所在。本文采用优化设计控制系统的方法,减小外加推力波动给直线电机运行所带来的影响。首先,本文从推力波动的成因着手,对各类推力波动进行了数学建模。为对推力波动进行数据分析,设计了推力波动数据采集方法,并针对推力波动数据设计了离线辨识方案,得到了推力波动的近似数学模型。其次,为了实现推力波动的在线观测,本文建立了直线电机运动系统的状态空间表达式,据此设计了两种推力波动观测器,分别是恒定增益的龙伯格观测器和变增益的卡尔曼滤波器。对卡尔曼滤波器的算法建立过程、参数设计和稳定性分析进行了详细介绍。利用观测器得到的推力波动数据进行电流补偿,以减小推力波动给直线电机运行带来的影响。再次,针对传统卡尔曼滤波器所具有的计算量大这一缺陷,从直线电机数学模型入手,设计了一种增量式的卡尔曼滤波器,可以实现观测器的降阶运算。针对改进后的推力波动观测器,设计了一种先验式的参数设计方法。最后,在理论分析的基础上,搭建了直线电机的驱动控制平台,对控制系统的硬件电路设计和软件系统设计进行了介绍。在此平台上利用力传感器测量得到了直线电机的推力波动真实值,用作对比实验。在平台上进行了推力波动数据采集实验,对数据进行了离线辨识得到了近似数学模型,再进行在线前馈补偿,分析了其对直线电机运行平稳性的提高。在此基础上,分别进行了以常规和改进后的卡尔曼滤波器作为推力波动观测器的推力波动补偿实验,对比分析了其性能和系统计算负荷。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

王福佳[4](2019)在《单元式圆筒型永磁直线电机设计及推力波动抑制方法研究》一文中研究指出永磁直线同步电机拥有永磁电机和直线电机的双重优点,其体积小、响应快、结构简单、具有广阔的应用前景。但是由于永磁直线电机的齿槽效应和端部效应,使得永磁直线电机的推力波动较大,影响电机的性能。因此永磁直线电机推力波动抑制问题的研究具有十分重要的理论和工程实际意义。永磁直线电机的推力波动主要由齿槽力和端部力产生,通过仿真分析发现齿槽力变化以齿距长度为周期,端部力变化以极距长度为周期;基于此,本文提出了单元电机串联移相移位抑制永磁直线电机推力波动的新方法。通过理论推导得出整数槽单元电机移位二分之一齿距抑制推力波动效果最佳,分数槽单元电机移位二分之一极距抑制推力波动效果最佳;设计出整数槽圆筒型永磁直线电机,并将单元电机进行移相移位处理,结果表明该方法可有效抑制推力波动,同时降低推力的谐波含量;探究了整数槽单元电机不同移位距离对推力波动的抑制效果,结果证明整数槽单元电机移位二分之一齿距抑制推力波动效果最佳;去除双单元电机的隔磁材料,仿真表明不添加隔磁材料也能抑制推力波动,但效果不及加隔磁材料;设计出分数槽圆筒型永磁直线电机,将单元电机进行移相移位处理,结果表明分数槽电机采用该方法可有效抑制推力波动并降低推力谐波含量;探究了分数槽单元电机不同移位距离对推力波动的抑制效果,分析得出分数槽单元电机移位二分之一极距对推力波动的抑制效果最佳;最后研究单元电机移位不移相的结构,发现单元电机经移相处理能确保两单元电机工作状态一致,且电机输出足够大推力。本文提出的单元电机串联移相移位的新方法,可有效降低永磁直线电机的推力波动,对于提高永磁直线电机的运行性能、减小振动和噪声、拓宽直线电机的应用范围具有十分重要的意义。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2019-06-01)

何中燕[5](2019)在《基于电磁阻尼-弹簧系统的永磁同步直线电机推力波动抑制研究》一文中研究指出永磁同步直线电机(permanent magnet synchronous linear motor,PMSLM)因其结构简单,直接驱动方式,高加速度,高精度等优点,被广泛的被应用于激光切割机等精密数控机床领域。然而,由于直线电机自身结构原因,存在推力波动的弊端,容易引起速度震荡,造成机械振动和噪音等问题,进而劣化电机的运动性能,严重影响了机床的加工精度。因此,需要对PMSLM的推力波动进行抑制,以保证电机运行精度及稳定性。本文以无铁芯双次级PMSLM为研究对象,分析了其运动和结构特点,建立电机推力及推力波动解析模型。结合PMSLM的拓扑结构、运动特点及理论解析结果,提出并设计了两种外部抑振结构:粘弹阻尼结构和电磁阻尼-弹簧结构,分别推导了两种外部抑振结构的抑制理论,通过仿真分析及实物实验证明了外部抑振结构对电机推力波动的抑制效果。就本文所研究的直线电机及两种外部抑振结构,开展开了如下研究:(1)分析无铁芯双次级PMSLM的拓扑结构及绕组特点,采用等效磁化强度法对PMSLM的气隙磁密和感应电动势进行分析,建立了PMSLM推力的解析模型,用傅里叶级数展开式表达了电机推力波动的解析式。结合无铁芯双次级PMSLM的拓扑结构及运动特点,分别设计了粘弹阻尼结构和电磁阻尼-弹簧结构两种外部抑振结构,以实现对电机推力波动抑制。(2)根据设计的粘弹阻尼抑制结构,以电机的推力波动作为激励,引入Kelvin模型,建立粘弹阻尼力的解析模型,并采用有限元方法验证了理论分析正确性。结合电机推力和粘弹阻尼力的解析表达,建立粘弹阻尼作用后电机的复合推力,对电机推力和复合推力进行仿真实验,验证了粘弹阻尼结构抑制推力波动的有效性。制作电机样机及粘弹阻尼结构,搭建了粘弹阻尼抑制系统的实验平台,进一步验证了粘弹阻尼结构的可行性。(3)考虑粘弹阻尼抑制结构存在摩擦大,行程短的缺点,进一步设计了电磁阻尼-弹簧系统,PMSLM及电磁阻尼-弹簧为一体化设计,电机的推力波动为该抑制系统的激励,采用虚功原理和胡克定律分别建立电磁阻尼力和弹力的解析表达。结合电磁阻尼力和弹力表达式进而得到电磁阻尼-弹簧系统抑制力的解析表达,并建立了该抑制系统的动力学模型。进一步由电机推力和抑制力,建立了电磁阻尼-弹簧系统作用后电机的复合推力,对电机推力和复合推力进行仿真实验,验证了电磁阻尼-弹簧系统的有效性,并进一步优选了电磁阻尼-弹簧系统的结构参数,以达到最好的抑制效果。(4)制作了PMSLM样机及电磁阻尼-弹簧结构,分别在不同负载和不速度两种工况下进行了推力波动测试,对实验结果分析,验证了电磁阻尼-弹簧系统对电机推力波动抑制的有效性。(本文来源于《安徽大学》期刊2019-05-01)

钟添明[6](2019)在《机床用永磁直线电机的推力波动优化研究》一文中研究指出采用有限元法对机床用永磁直线电机的推力波动进行仿真计算,通过采用改变端齿的高度和宽度、磁钢倾斜角度等措施,在不减小电机输出推力的同时,以减小直线伺服电机推力波动为目标进行了电磁优化设计。经过优化设计后,永磁直线电机推力波动大幅减小,该文对永磁直线电机推力波动的理论研究和工程应用有一定的参考价值。(本文来源于《机电工程技术》期刊2019年03期)

林健,谢高硕,施昕昕,周磊,王通通[7](2019)在《基于Tabu参数辨识的直线电机推力波动复合抑制方法》一文中研究指出为抑制周期性扰动与不确定性因素所引起的推力波动对直线电机跟踪精度的影响,提出一种定位力前馈补偿与扰动观测相结合的复合抑制方法。首先分析定位力的周期特性并建立数学模型。利用禁忌搜索算法(Tabu)辨识模型中的参数,并构建前馈控制器。同时设计扰动观测器(DOB)补偿其他非周期扰动。由实验结果可以看出,不同速度下系统的稳态跟踪误差明显降低,表明复合控制有效地抑制了推力波动,提高了伺服精度。(本文来源于《组合机床与自动化加工技术》期刊2019年03期)

赵吉文,何中燕,董菲,王立俊,宋俊材[8](2019)在《基于电磁阻尼–弹簧系统的永磁同步直线电机推力波动抑制研究》一文中研究指出永磁同步直线电机(permanentmagnetsynchronous linear motor,PMSLM)由于推力波动的存在,影响其在精密数控加工设备中的应用。该文结合PMSLM的结构和运动特点,设计一种电磁阻尼–弹簧系统以实现推力波动的抑制。首先,分别建立PMSLM及电磁阻尼–弹簧系统的动力学模型,分析电磁阻尼–弹簧系统实现推力波动抑制的过程;其次,以推力波动作为电磁阻尼–弹簧系统的激励,采用胡克定律分析弹簧产生的弹力,采用虚功原理分析电磁阻尼器产生的电磁阻尼力,进而得到抑制推力波动的抑制力;然后,通过仿真分析验证解析的正确性,并优选电磁阻尼–弹簧系统的关键参数;最后,通过样机测试验证所提出的方法在不同速度和负载下均能够有效的抑制推力波动。(本文来源于《中国电机工程学报》期刊2019年17期)

黄恺俊,余永亮[9](2018)在《鳐鱼胸鳍波动产生推力的涡动力学机理》一文中研究指出自然界中的鱼类通常采用波动游动的方式获得前进的推力。鱼体通过肌肉的规律性收缩产生了波动变形,波动的鱼体与水发生相互作用,从而实现了推进。这里的相互作用指鱼体表面分布的流体力和鱼体对流体的反作用分布力,前者的积分使得鱼体获得了推力和侧向力,后者使得流场持续获得了动量。本文以鳐鱼的胸鳍为例,建立了简化的二维波动模型。为了模化鳐鱼的匀速前游,在均匀的来流中计算胸鳍模型产生的推力(等于鳐鱼体干受到的流体阻力)以及流场结构。结果发现,推力具有小幅振荡的特征,流场出现了反卡门涡街的流场结构。基于涡动力学的涡量矩理论,分析了流场的动量及动量的变化,从而建立了推力与尾涡之间的关联关系。分析结果表明:1)平均推力等于反卡门涡街的横向间距、胸鳍模型的波动频率和反卡门涡的强度叁者的乘积;2)在一个波动周期内鱼体获得了两个推力峰值,这是与周期内脱出的一对正负涡有关;3)推力几乎只与鱼尾附近的尾涡生成和演化有关。进一步研究发现,涡街间距正比于鱼尾摆动的振幅,反卡门涡的强度正比于鱼尾摆动频率与振幅的乘积,这意味着,推力随鱼尾横向摆动速率的增加而增大。本文通过简化的鳐鱼胸鳍波动模型,分析了鱼体波动产生推力的涡动力学机理,建立了鱼体游动模式与推力的关系,为仿生水下航行器的推进方式提供了参考。(本文来源于《第十届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2018-10-25)

吴静华[10](2018)在《永磁同步直线电机推力波动抑制策略研究》一文中研究指出永磁同步直线电机(PMLSM)由于取消了中间机械传动环节,加速了系统反应速度,具有结构简单、精度高、推力大、速度快和直接驱动等优点。近年来,随着电机制造、控制技术研究的不断深入,在数控机床、轨道交通等领域得到了大力的发展与应用。但也因为取消了中间机械传动环节,导致在电机运行过程中,由于自身结构原因和外部因素造成的扰动将直接作用于PMLSM本身,致使电机运行不稳定,大大增加了系统的控制难度。因此,对于PMLSM推力波动的抑制问题日渐成为广大学者的重要研究方向。本文以PMLSM推力波动抑制问题为研究主题,从电机自身结构和控制系统两个方面进行了分析和研究。本文首先对PMLSM的结构和工作原理进行了简要介绍,同时在Ansoft Maxwell 3D建立了叁维模型并对其进行了动态有限元分析,结合仿真实验结果分析了推力波动产生的原因主要是磁阻力。针对磁阻力的产生,通过优化电机结构,经实验仿真对比分析,对电机结构做出适当的优化可抑制磁阻力减小推力波动的产生。其次建立了PMLSM在dq轴的数学模型,根据直接推力控制(DFC)原理在Matlab/Simulink软件中建立了PMLSM DFC仿真模型。经仿真发现传统的直接推力控制系统推力波动较大,提出引入粒子群算法(PSO)和模糊控制算法(Fuzzy Control),经仿真分析发现推力波动得到了有效地抑制,证实了该控制方案的可行性。最后通过对PMLSM控制系统进行分析和研究后,设计了基于DSP+FPGA+IPM的伺服控制系统,并对其中主要硬件模块和软件模块进行了详细介绍。(本文来源于《安徽工程大学》期刊2018-06-12)

推力波动论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对永磁同步直线电机(PMLSM)由边端效应等引起的推力波动问题,运用预测函数控制理论(PFC),结合模糊控制算法,建立推力波动抑制补偿模型,设计基于PFC的模糊控制器,运用模糊控制规则及其参数自调整功能实现PMLSM推力波动的有效抑制。最后,通过仿真实验得出,此方法可推力波动抑制率达38. 6%,是一种可行的直线电机推力波动抑制策略。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

推力波动论文参考文献

[1].黄浩恩,罗朋,王慧,许学礼.一种低电压多段初级永磁无刷直线电机运行过程中静推力波动的抑制方法[J].自动化技术与应用.2019

[2].殷红梅,刘永利,盛定高,汪木兰.永磁同步直线电机推力波动的模糊预测抑制研究[J].微电机.2019

[3].曾古毅铭.永磁直线同步电机推力波动补偿方法研究[D].哈尔滨工业大学.2019

[4].王福佳.单元式圆筒型永磁直线电机设计及推力波动抑制方法研究[D].哈尔滨理工大学.2019

[5].何中燕.基于电磁阻尼-弹簧系统的永磁同步直线电机推力波动抑制研究[D].安徽大学.2019

[6].钟添明.机床用永磁直线电机的推力波动优化研究[J].机电工程技术.2019

[7].林健,谢高硕,施昕昕,周磊,王通通.基于Tabu参数辨识的直线电机推力波动复合抑制方法[J].组合机床与自动化加工技术.2019

[8].赵吉文,何中燕,董菲,王立俊,宋俊材.基于电磁阻尼–弹簧系统的永磁同步直线电机推力波动抑制研究[J].中国电机工程学报.2019

[9].黄恺俊,余永亮.鳐鱼胸鳍波动产生推力的涡动力学机理[C].第十届全国流体力学学术会议论文摘要集.2018

[10].吴静华.永磁同步直线电机推力波动抑制策略研究[D].安徽工程大学.2018

论文知识图

不同磁极结构的推力波动波形移位移相电机推力波动推力波动实验现场图推力波动电流修正前后对比图推力波动频谱推力波动实验结果图

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推力波动论文_黄浩恩,罗朋,王慧,许学礼
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