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采用虚功法的磁阻型球形电机转矩建模

电工电能新技术 2024年第1期43卷 24-31页

作者：章涛李国丽周睿王磊安徽大学电气工程与自动化学院安徽合肥230601 高节能电机及控制技术国家地方联合实验室(安徽大学) 安徽合肥230601

针对有限元法计算磁阻型球形电机转矩耗费大量计算时间的问题,本文采用虚功法建立了磁阻型球形电机的转矩模型。首先利用电磁分析软件仿真出单个定子线圈的电感变化规律,并通过双线性插值获得电感模型。将得到的电感分别沿经纬度方向进... 详细信息

针对有限元法计算磁阻型球形电机转矩耗费大量计算时间的问题,本文采用虚功法建立了磁阻型球形电机的转矩模型。首先利用电磁分析软件仿真出单个定子线圈的电感变化规律,并通过双线性插值获得电感模型。将得到的电感分别沿经纬度方向进行微分处理,得到二维转矩数值。再通过坐标变换,将二自由度转矩转换为三自由度转矩。最后搭建基于动态转矩传感器的转矩测量平台,测出实验转矩并将其与解析结果进行对比,验证了转矩模型的有效性。

关键词：磁阻型球形电机转矩模型虚功法电感模型

基于改进转矩模型的异步电机转子时间常数在线辨识算法

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中国电机工程学报 2019年第11期39卷 3363-3372页

作者：张兴张雨薇曹朋朋杨淑英合肥工业大学电气与自动化工程学院安徽省合肥市230009

在异步电机间接矢量控制系统中,基于电磁转矩的模型参考自适应系统可以实现转子时间常数的在线辨识。但是,转矩模型的有效作用区间仅限于电机重载工况。通过建立辨识系统的小信号模型深入分析转矩模型的稳定性,得出结论:转矩模型具有2... 详细信息

在异步电机间接矢量控制系统中,基于电磁转矩的模型参考自适应系统可以实现转子时间常数的在线辨识。但是,转矩模型的有效作用区间仅限于电机重载工况。通过建立辨识系统的小信号模型深入分析转矩模型的稳定性,得出结论:转矩模型具有2个平衡点,即期望平衡点和错误平衡点;错误平衡点是限制转矩模型作用范围的根本原因。为此,通过修改传统转矩模型中的参考转矩计算式,进而构造一种改进转矩模型。借助所提算法,可以避免错误平衡点问题。此外,从系统稳定运行和优化收敛过程2个角度给出比例积分自适应律参数的设计思路。实验验证了理论分析的正确性。

关键词：转矩模型转子时间常数小信号模型平衡点

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基于转矩模型的高压共轨柴油机控制策略

汽车工程 2017年第11期39卷 1245-1251页

作者：周哲张振东尹丛勃梁承友周正祥李凯上海理工大学汽车工程研究所上海200093 上海汽车集团股份有限公司商用车技术中心上海200438

针对基于转矩模型的柴油发动机控制中,在中高转速时常会因机械损失MAP精度低,造成动力不足和输出转矩延迟的问题,在基于转矩模型的高压共轨柴油机控制策略的基础上,利用GT-Power软件搭建了柴油发动机工作过程的仿真模型。通过仿真研究... 详细信息

针对基于转矩模型的柴油发动机控制中,在中高转速时常会因机械损失MAP精度低,造成动力不足和输出转矩延迟的问题,在基于转矩模型的高压共轨柴油机控制策略的基础上,利用GT-Power软件搭建了柴油发动机工作过程的仿真模型。通过仿真研究了发动机的机械损失特性与转矩油量转换的关系,得到了理论MAP图,并根据台架试验结果进行了相应修改。采用改进后的MAP图对ECU控制参数进行了台架试验验证,并依据实际需求调整了控制燃烧的相关参数。发动机台架性能试验、整车转鼓试验和整车路试的结果表明,与改进前相比,发动机的经济性提升了0.8%、动力性提升了1%,整车排放符合国家法规要求;发动机输出转矩跟随特性改善了1.6%。

关键词：柴油机转矩模型控制策略台架试验

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基于转矩模型的柴油机功率在线测试方法研究

农业机械学报 2020年第S2期51卷 571-578页

作者：唐琦军常宏博蒋蘋罗锋郑帅帅湖南农业大学机电工程学院长沙410128 广西玉柴机器股份有限公司玉林537000

针对拖拉机耕作过程柴油机输出功率不易精准测量的问题,基于柴油机燃油控制策略的转矩模型,对雷沃拖拉机在理论速度为5.7 km/h和8.9 km/h的耕地过程的柴油机功率进行了在线测量。将在线测量的指示功率与燃烧分析仪测量的指示功率进行了... 详细信息

针对拖拉机耕作过程柴油机输出功率不易精准测量的问题,基于柴油机燃油控制策略的转矩模型,对雷沃拖拉机在理论速度为5.7 km/h和8.9 km/h的耕地过程的柴油机功率进行了在线测量。将在线测量的指示功率与燃烧分析仪测量的指示功率进行了对比,结果表明:在拖拉机耕作速度较稳定的一段区间内,在线测量的指示功率平均值误差为2.99%,但瞬时值严重失真;分析发现喷油量和喷油时刻的变化是引起功率测量偏差较大的主要原因。为了提高柴油机输出功率在线测量的精准度,利用GTPower模型得到了该柴油机12个典型工况的空燃比和喷油时刻与转矩的定量关系,并提出利用喷油量修正系数和喷油时刻修正系数对在线测量方法进行修正。优化后方法的测试结果表明:拖拉机稳定运行阶段柴油机功率平均值误差为0.88%,瞬时值误差明显改善。

关键词：柴油机功率测量转矩模型试验

计及互感的8/6极开关磁阻电机转矩估算模型研究

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计及互感的8/6极开关磁阻电机转矩估算模型研究

作者：林委重庆大学

学位级别：硕士

开关磁阻电机是近几十年来发展起来的电机，由于其结构简单、成本较低、可靠性高、调速范围宽等优点得到了越来越多的关注。由开关磁阻电机构成的开关磁阻电机驱动系统成为继变频调速系统、无刷直流电机调速系统之后发展起来的新一代无... 详细信息

开关磁阻电机是近几十年来发展起来的电机，由于其结构简单、成本较低、可靠性高、调速范围宽等优点得到了越来越多的关注。由开关磁阻电机构成的开关磁阻电机驱动系统成为继变频调速系统、无刷直流电机调速系统之后发展起来的新一代无级调速系统，其将磁阻式电机和现代电力电子技术相融合，是典型的机电一体化产品，它兼具直流、交流两类调速系统的优点。也正是开关磁阻电机相比于传统的交直流电机的诸多优点，使其越来越受到人们的青睐。论文在简要介绍开关磁阻电机基本结构和工作原理的基础上，讨论了8/6极开关磁阻电机的磁极分布、励磁模式及其驱动系统的组成。然后利用Ansoft软件建立了8/6极开关磁阻电机样机有限元模型，并进行了不同励磁方式下的仿真对比，获得了8/6极开关磁阻电机样机在不同运行条件下的参数曲线。论文最后，基于仿真数据，采用傅立叶多项式拟合的方法，建立了8/6极开关磁阻电机电感参数模型、磁链模型，并在此基础上推导了样机的转矩模型，并通过与有限元计算结果的对比验证了模型的正确性。研究结果表明，NSNSNSNS极型分布的8/6极开关磁阻电机在两相励磁模式下转矩较大且转矩波动较小;基于傅立叶多项式的开关磁阻电机磁链和转矩模型可以由转子位置和相电流检测值快速、准确的解算出电机的瞬时转矩，进而为各类抑制开关磁阻电机转矩波动的控制策略研究的深入展开奠定了理论基础。

关键词：开关磁阻电机（SRM）自感互感磁极分转矩模型

采用小波神经网络方法建立开关磁阻电机转矩控制模型

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采用小波神经网络方法建立开关磁阻电机转矩控制模型

作者：任全平河北工业大学

学位级别：硕士

开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor或SR电机）的自身结构决定了其数学模型的复杂性，线性模型以及准线性模型能够体现出电机的基本运行特点，为了能够更准确得到电机基本运行特性，需要在现有的线性模型和准线性模型的基础上，... 详细信息

开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor或SR电机）的自身结构决定了其数学模型的复杂性，线性模型以及准线性模型能够体现出电机的基本运行特点，为了能够更准确得到电机基本运行特性，需要在现有的线性模型和准线性模型的基础上，结合智能控制理论建立更加接近实际的控制模型。本文首先对开关磁阻电机在国内外的发展状况以及主要研究方向进行了介绍。其次研究了开关磁阻电机的主要结构以及控制方法;开关磁阻电机控制模型的建立;电机转矩、转速与电压之间的关系。再由基于小波网络和神经网络的相关理论，结合二者的优点，建立了小波神经网络磁链模型，在开关磁阻电机各控制方式下都能够稳定运行。文中对开关磁阻电机的线性模型和准线性模型进行了分析研究，并找出了影响电机转速的主要因素。在限定开关磁阻电机的最大电感、最小电感、开通角、关断角等变量，找出在相同转速下转矩与电压之间的关系和在不同电压下转速与转矩之间的线性关系。通过对小波网络和神经网络的研究，结合两者之间的优点，建立了小波神经网络模型。并对过小波神经网络的学习、主要参数的训练方法进行了研究，完成了小波神经网络磁链模型的初始化。并在此基础上建立了开关磁阻电机的整体模型，在SIMULINK环境下进行了仿真研究，并对结构进行了分析。比较得出小波神经网络建立的磁链图形与实验测试所得的数据绘制的波形相似。

关键词：开关磁阻电机小波神经网络线性模型转矩模型

基于自适应干扰观测器的永磁球形电机连续非奇异终端滑模控制

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电机与控制学报 2022年第8期26卷 66-78页

作者：王群京刘中阳李国丽文彦安徽大学电气工程与自动化学院安徽合肥230601 安徽大学高节能电机及其控制技术国家地方联合实验室安徽合肥230601 安徽大学工业节电与用电安全安徽省重点实验室安徽合肥230601 安徽大学工业节电与电能质量控制安徽省级协同创新中心安徽合肥230601 安徽大学互联网学院安徽合肥230601

针对新型永磁球形电机的轨迹跟踪问题,提出一种基于自适应干扰观测器的连续非奇异终端滑模控制策略。首先,通过拉格朗日第二方程构建了永磁球形电机在复合干扰下的动力学模型,根据线性叠加原理建立了永磁球形电机完整的转矩模型。然后,... 详细信息

针对新型永磁球形电机的轨迹跟踪问题,提出一种基于自适应干扰观测器的连续非奇异终端滑模控制策略。首先,通过拉格朗日第二方程构建了永磁球形电机在复合干扰下的动力学模型,根据线性叠加原理建立了永磁球形电机完整的转矩模型。然后,为降低复合干扰对永磁球形电机跟踪控制的影响,提出改进的自适应干扰观测器,估计永磁球形电机的外部扰动、摩擦力矩、动力学模型误差和转矩模型误差等在内的未知复合干扰。此外,基于永磁球形电机的名义动力学模型,提出连续非奇异终端滑模控制算法。最后,通过Lyapunov方法证明了该闭环控制系统的稳定性,分析了跟踪误差的收敛性。通过仿真对比和实验结果验证了所提出控制策略的有效性和精确性。

关键词：永磁球形电机动力学模型转矩模型自适应干扰观测器连续非奇异终端滑模轨迹跟踪

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重载伺服压力机主传动系统参数标定

锻压技术 2022年第12期47卷 148-153,160页

作者：李建王珍宋清玉大连大学机械工程学院辽宁大连116622 一重集团大连工程技术有限公司辽宁大连116622

重载伺服压力机主传动系统参数的准确性是影响伺服电机安全稳定运行的重要因素。为了保证参数的准确性,提出一种针对重载伺服压力机的主传动系统参数标定方法:首先,对主传动系统参数进行模块化分类和定义,确定5个待标定参数;其次,基于... 详细信息

重载伺服压力机主传动系统参数的准确性是影响伺服电机安全稳定运行的重要因素。为了保证参数的准确性,提出一种针对重载伺服压力机的主传动系统参数标定方法:首先,对主传动系统参数进行模块化分类和定义,确定5个待标定参数;其次,基于转矩计算模型,以伺服电机理论计算转矩与实际运行转矩的均方差最小为优化目标,建立主传动系统参数标定模型,并采用优化算法求解;最后,在25000 kN重载伺服压力机上实施主传动系统参数标定实验。结果表明:采用标定后的主传动系统参数,伺服电机的理论计算转矩与实际运行转矩的平均误差从12.3%降低至6.9%,最大误差从74.2%降低至10.1%;提高了伺服电机的安全校核精度,同时,冲压生产节拍每分钟也提高了0.1件。实验结果证明了该标定方法的有效性和必需性。

关键词：伺服压力机主传动系统伺服电机参数标定转矩模型

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一种开关磁阻电机非线性磁链与转矩建模方法

电机与控制学报 2008年第6期12卷 659-665页

作者：丁文梁得亮西安交通大学电气工程学院陕西西安710049

开关磁阻电机(SRM)由于磁化曲线高度饱和非线性的特点,造成传统的电机性能分析和建模方法很难运用到SRM中。根据SRM磁链曲线的特点,提出了一种带修正因子的反正切函数来建立SRM模型的方法。在获得SRM 5个特殊转子位置处的9个磁链数据点... 详细信息

开关磁阻电机(SRM)由于磁化曲线高度饱和非线性的特点,造成传统的电机性能分析和建模方法很难运用到SRM中。根据SRM磁链曲线的特点,提出了一种带修正因子的反正切函数来建立SRM模型的方法。在获得SRM 5个特殊转子位置处的9个磁链数据点的基础上,利用傅立叶级数分解和反正切函数来拟合SRM的磁链特性,并推导出电感和电磁转矩模型。该模型函数表达式简单、系数修改方便、计算精度高,并且能够直观的反映SRM的磁链、电感和转矩变化情况。以一台550 W、6/4极SRM为例,进行了仿真与实验比较,结果表明该模型能够很好的反映SRM的实际工作状况,验证了所建模型的精确性和有效性。

关键词：开关磁阻电机修正因子反正切函数磁链模型转矩模型