开关磁阻电机技术现状与展望

开关磁阻电机技术现状与展望

一、开关磁阻电动机的技术现状及其展望(论文文献综述)

李鹏和[1](2021)在《变速泵闭式驱动液压机能效特性分析及优化》文中研究表明液压机是用于压缩工件使其发生塑性变形的机械,其突出特点是滑块质量大和工进负载力大,而大型液压机更是达到了8万吨之巨,其滑块下放造成的重力势能浪费是相当可观的。本研究基于节能效果优越且结构简单的“伺服电机+定量泵”闭式泵控方案,进一步针对液压机的突出特点进行节能与优化,提出带储能系统的双排量泵马达闭式驱动液压机的方案:采用超级电容储能系统回收滑块动势能,采用双排量泵降低电机最大转矩。本研究的目的主要有两个方面,一是对液压机进行能效特性研究,回收空程下放阶段滑块的势能和动能以及蓄能器的液压能,在工件加压的峰值功率阶段补充母线所需的电功率;二是对液压机进行运行特性研究,在空程及回程阶段采用大排量泵,加快非工作行程的运行速度,减小工作时间;在工件加压阶段采用小排量泵,使得在相同负载力的情况下,对于电机最大转矩的要求大大降低。大体的研究方法是首先通过对液压机及本研究引入的储能系统进行理论建模并对各元件参数进行匹配,为整个研究奠定坚实的理论基础和提供完整可靠的数据。其次,为了使液压机领域的学者也能理解本研究的工作原理,进一步对储能系统的电路设计和环路控制进行了详细讲解。再次,搭建液压机试验台,对空程下放阶段液压机的能效特性进行试验研究。最后,利用Simulation X搭建液压机和储能系统仿真模型,对液压机的运行特性和能效特性进行仿真研究。下面介绍本研究的具体内容和结果,本文共分五章进行撰写:第一章:对本研究的背景和目的进行了分析,接着综合液压机和储能系统的研究现状引出了本课题的研究内容,并阐述了研究方法。第二章:先将液压机的工作循环划分为三大工况八小阶段,然后对每个阶段的能量利用情况及是否具备可回收性进行分析。接着对液压机的执行机构、动力单元和储能系统进行理论建模并对各元件参数进行匹配。第三章:针对液压机工况,设计了双向DC-DC变换器的主电路电容、电感和开关管的元件参数;接着讲解了充放电原理与双闭环的控制方法,设计了控制环路补偿器以提高响应速度和稳定性;最后对控制电路的具体电路实现进行设计,并通过仿真和试验说明了主电路开关管驱动信号的发生原理。第四章:首先,制定了储能系统能量回收与再利用的能量管理策略。其次,搭建液压机试验台对空程下放发电工况进行能量回收,证明一个工作周期内储能系统的能够回收688焦耳的能量,回收效率为79.3%。最后,在Simulation X中搭建液压机与储能系统仿真模型,然后通过对液压机运行特性的仿真分析,证明双排量泵能大幅度降低电机最大转矩、提高非工作行程工作效率,并通过对液压机能效特性的仿真分析,证明储能系统能够提高液压机6.9%的节能效果、减小线路阻抗的损耗、降低对电网的功率冲击。

文枫[2](2020)在《永磁同步电机多目标优化设计》文中进行了进一步梳理现如今制造业的发展方向之一,是将工业智能化设计与计算机紧密结合。永磁同步电机作为工业生产中最为重要的动力源之一,其优化设计问题受到了广泛的研究。但由于工作环境和设计指标不同,使得永磁同步电机的设计成为了一个受约束的多目标问题。为解决这一问题,除了使用控制变量法、分步优化法和对比实验法等传统优化方法之外,将启发式算法与多目标优化相结合也是重要的研究方向之一。目前的研究中使用的算法都需要有确定的控制参数,或难以处理好各优化目标之间的冲突。因此,本文提出了一种多目标综合教学算法,分别基于加权法和Pareto解集进行了永磁同步电机多目标优化设计,主要的研究内容和结果如下:(1)分析归纳了径向和轴向磁通永磁同步电机的电磁关系模型,推导了感应电动势、电磁转矩和气隙磁通密度。在此基础上,讨论了所要设计电机的工作环境,分别挑选了不同的电机参数作为变量、目标函数和约束。(2)针对基础教与学优化算法,本文根据永磁同步电机的工程实际情况,在教师阶段引入了综合教学的概念;在系数取值部分将随机取值改为了更科学的算式;在学生阶段中提出了自适应学习次数和双向学习过程。通过这些更改,得到了多目标综合教学算法,并基于加权求和法与Pareto最优解集分别规划了计算流程。(3)分别根据两种计算流程进行了径向和轴向磁通永磁同步电机的多目标优化设计,并对比了相对于其他启发式算法的性能提升。使用计算得到的电机参数最优值进行Maxwell有限元仿真和原型机实验验证,并分析和归纳了各次设计中的结论。(4)在基于加权求和法将多目标转化为单目标的优化过程中,.多目标综合教学算法的效率相对于教与学优化算法、遗传算法和粒子群算法的提升较为有限。而在基于Pareto解集的优化设计中,多目标综合教学算法的效率相对于非支配排序教与学优化算法和非支配排序遗传算法-2的提升较为明显,在多次实验中体现出了更快的收敛速度、更均匀的个体分布、更多样的Pareto解集和更好的优化结果。本文通过优化设计对比、仿真和样机实验验证了多目标综合教学算法在永磁同步电机多目标优化方面的有效性、简洁性、正确性和启发性,为永磁同步电机的多目标优化问题提供了新的解决思路,对于提高永磁同步电机的设计质量有重要的意义。

杜广玉[3](2018)在《基于能量函数的电压暂降评估方法研究》文中研究表明计算机系统和微处理器等自动化设备被广泛应用到实际生产中,这些设备提高了生产力,但对电能质量的要求也变得更加严格,尤其对电压暂降更为敏感。电压暂降作为电能质量问题之一,给制造业带来了巨大的经济损失,越来越受到人们的关注,正确认识电压暂降和准确评估电压暂降事件显得尤为重要。立足于现有对电压暂降事件评估方法研究的基础,本文提出了一种基于能量函数的电压暂降事件影响状态的评估方法。本文对三种典型的敏感设备进行电压暂降影响下的机理分析。给出了交流接触器的等效电路,分析了暂降幅值、持续时间和暂降起始点对接触器耐受程度的影响过程;给出了开关电源和变频调速器的电路结构,分析了暂降起始点、负载容量以及电压电流保护对直流电容储能的影响情况。结合以上典型敏感设备的机理分析,提出了基于能量函数的电压暂降影响状态评估方法。定义了能量类敏感设备,给出了能量函数的表示方法,使用能量函数分别表示电压暂降波形和对应的设备耐受曲线,通过对比能量函数曲线,评估出电压暂降事件的影响状态。仿真分析说明了本文方法对于评估电压暂降事件的正确性。针对本文提出的电压暂降评估方法,开展了电压暂降对接触器和开关电源影响的实验,验证本文方法的正确性。搭建了测试敏感设备实际耐受曲线的实验平台,制定实验方案,根据实验方案开展了在不同暂降特征参量影响下接触器和开关电源的电压暂降实际耐受曲线的研究,绘制出不同暂降特征参量影响下接触器和开关电源的实际耐受曲线;通过实验平台模拟仿真算例中的电压暂降,对接触器、开关电源以及可编程控制器进行实验测试,与评估结果进行对比,说明了本文评估方法的正确性。

仲珂[4](2017)在《基于改进滑模观测器的PMSM无传感器控制系统研究》文中研究说明永磁同步电机作为一种拥有简单结构、更小体积、更高效率、运行可靠、维护方便等优点的电机种类,在日常生活、军工航天、工农业生产等方面得到了广泛应用,并且随着电力电子技术和微处理器技术的发展以及永磁材料制造工艺的不断完善,永磁同步电机驱动系统将会逐渐渗透到人类发展的各个领域。在永磁同步电机控制系统中,转子的位置与转速信号对于实现高性能的闭环控制十分重要,因此常常在转子上安装位置或速度传感器对转子位置与速度信息进行精确采集,传感器件的安装不仅增加了系统成本,增大了电机体积,同时也提高了系统复杂度,这将导致系统可靠性降低,维护困难以及在恶劣工作环境下适用性差,因此,在一些场合,通过对采样电流、电压等信号的特定算法估算转子位置和转速的无位置传感器控制策略得到广泛应用。本文采用滑模变结构理论实现永磁同步电机转子位置与速度的估算。论文对滑模变结构控制理论进行研究,分析了基于滑模观测器的转子位置与速度估算过程。对传统观测器存在的抖振、相位延迟与速度估算不够精确等问题进行了分析与解答,采用sigmoid函数削弱抖振,基于李雅普诺夫函数设计自适应观测器增益,提出具有可变截止频率的级联低通滤波器提高观测器的滤波能力,设计可变相位延迟补偿公式准确地平衡由滤波器引起的相移。由于永磁同步电机系统为多变量、强耦合、非线性、参数时变的系统,传统的PID控制方法很难使得系统达到较为理想的控制水平。为进一步提高PMSM调速系统的快速性、稳定性、鲁棒性,在控制系统的转速外环引入一种将RBF多层神经网络和单神经元PID控制器相结合的控制算法,通过RBF神经网络辨识器对单神经元PID控制器的连接权值进行调整与改进;最后在此基础上完成了系统的MATLAB仿真,通过分析表明系统的有效性以及良好的控制性能,是一种较为理想的控制方案。

张凯[5](2017)在《基于AVR控制的开关磁阻电机调速系统的研究》文中研究指明开关磁阻电机调速系统(Switched Reluctance Motor Drive,SRD)是一种新型交流调速系统。因为其简单坚固的结构和优良的电气性能,广泛用于电气传动相关领域。目前,开关磁阻电机调速系统的主流设计是以数字信号处理器(Digital Signal Processing,DSP)为核心控制芯片。比较而言,DSP整体性能优于单片机,不过DSP的成本要大于单片机,并且在一些工况比较恶劣的情况下,DSP的抗干扰性相对单片机要弱一些,所需外围抗干扰电路相对复杂,成本也会增加。综合考虑,在某些工况下基于单片机的开关磁阻电机调速系统可以作为一种方案来替代基于DSP的开关磁阻电机调速系统。本文以工程实现为目的,以AVR单片机为核心,以模拟电路参与实时控制的模数混合电路来控制开关磁阻电机调速系统。研究并设计了22k W三相12/8的开关磁阻调速系统。本文首先研究开关磁阻电机的工作原理。用线性数学模型对电机进行转矩分析和电流分析,并研究电机的控制策略和起动、制动过程。最终采用PWM控制,构建转速电流双闭环可逆调速系统。随后,进行硬件设计和软件设计。在硬件设计部分,又分功率电路设计和控制电路设计。其中功率电路主要研究整流电路,逆变电路,功率半导体开关器件的选择以及相应的驱动电路设计。在控制电路部分,因为电路相对复杂,所以将电路进行模块化分解,用大量的电路图来介绍相关设计。包括:单片机最小系统,位置传感器电路,位置信号通道,电流检测电路,转速电流模拟控制电路,控制信号输出电路,电流保护电路和通讯电路。其中转速电流模拟控制电路为本文的设计核心。在单片机相对DSP运算较慢的情况下,为保证控制的实时性,采用了模拟电路参与控制。很大程度上避开单片机运算速度方面的劣势。由于有转速电流模拟控制电路的设计,所以软件方面的复杂度就降低很多。主要为主程序,速度计算程序和需要用到的中断程序。最后,搭建检测平台,检验工作电流,转矩输出能力,功率输出和系统效率。在低速和高速的条件之下与理论和设计预期相符。并在检测分析中分析了噪声干扰的问题,并提出滤噪的方法。为进一步优化设计提供了方向。

赵竹苑[6](2017)在《轴向磁通高速磁阻电机的设计与分析》文中研究说明开关磁阻电机凭借结构坚固,系统稳定,容错性能优越及可控性高等优点,已广泛应用于航运、家电及国防等各种场合。随着工业4.0时代的开启,结合了盘式电机和开关磁阻电机优点的新兴轴向磁通磁阻电机显然在电机领域具有明显优势。论文在总结国内外现有轴向磁通磁阻电机设计发展的基础上,对一台6/4极轴向磁通高速磁阻电机(Axial Flux High Speed Reluctance Motor,AFHSRM)进行了 电磁解析法和有限元法的分析设计研究。首先,论文介绍了开关磁阻电机的主要结构及各结构的优缺点,对开关磁阻电机的主要研究方法进行了详细阐述,并依据开关磁阻电机的电磁设计及性能参数设计的原则,对轴向磁通高速磁阻电机进行预设计。其次,结合轴向磁通高速磁阻电机的结构特点,利用解析法对轴向磁通高速磁阻电机分别在定转子极中心线对齐位置(θa位置)、齿槽中心线对齐位置(θu位置)及定子齿后沿和转子齿前沿重叠位置(θ1位置)这三个位置下的磁化曲线进行计算。为计算θa位置的磁化曲线,要先结合该位置下磁路饱和的特性,建立电机的等效模型,再计算各磁导分量,分析电流、转子位置与磁密的关系,并将结果与有限元计算结果进行曲线对比验证解析法的正确性。而关于θu位置及θ1位置磁化曲线的计算,就要根据磁路不饱和特性及磁阻最小原理对电机的磁链分布特点进行分析,且给出每部分磁链计算方法并将其解析计算结果与有限元结果进行比较,验证解析法的正确性。最后,利用有限元软件Ansoft Maxwell,建立轴向磁通高速磁阻电机三维模型,在空载情况下对电机性能特性进行仿真分析。基于以上三个关键位置的磁化曲线分析轴向磁通高速磁阻电机的电磁特性,并利用不同函数对三个关键位置磁化曲线及某一给定电流下的曲线进行模化,然后根据磁路饱和非线性的特征,建立电机转矩的解析方程,并将最后计算结果与有限元结果进行比较分析其合理性。结合上述电磁分析和解析计算,形成一套完整的轴向磁通高速磁阻电机的电磁解析方法,并制作相关样机。

张瑞[7](2016)在《伺服螺旋压力机上自由锻与机器人的优化控制研究》文中认为自由锻是金属坯料体积成形的一种基础工艺。目前自由锻工艺是在锤和液压机上实施的,压制工艺重复精度较低,锻件一致性低、余量大、公差大,造成了后续切削加工的浪费。开关磁阻伺服电机新技术的发展,使开关磁阻伺服螺旋压力机实现了数控功能,为螺旋压力机上自由锻带来了发展机遇。本文围绕伺服螺旋压力机上自由锻与机器人的控制技术进行研究,主要研究内容如下:(1)对自由锻用伺服螺旋压力机的最佳机型进行分析。以效率最高为目标函数,建立了伺服螺旋压力机机型优化的数学模型,对各种伺服螺旋压力机的传动结构及其综合刚度进行了比较分析,揭示了伺服螺旋压力机打击效率与综合刚度的关系;并对伺服直驱和花键直驱螺旋压力机的综合刚度进行了有限元分析,揭示了螺旋压力机的最优结构,阐明了直驱螺旋压力机具有高效率的机理。(2)提出了伺服直驱螺旋压力机上自由锻的数控成形方法,借助于直驱螺旋压力机主运动高速数控技术,通过引入当量刚度的概念,阐明了打击能量与打击力的关系;通过吨位仪的实时监测,实现了不同的打击速度、打击能量、打击力的数控。并使用DEFORM软件对自由锻工件进行了伺服成形不同参数的数值模拟,对工艺参数进行了分析,获得了圆柱Φ38mm自由锻镦粗工艺的最优参数。(3)对伺服直驱螺旋压力机上自由锻与机器人协调控制进行了研究,使用SolidWorks建立了伺服螺旋压力机和机器人的三维样机,对机器人进给运动的轨迹进行了规划,利用ADAMS确定了机器人夹持端位移与速度的变化情况,以连续工作循环时间最短为优化目标函数,确定了机器运动的最佳轨迹,确保了螺旋压力机主运动与机器人进给运动以最高效率动作的同时,机器人与螺旋压力机的关联运动不发生干涉。(4)利用高效率的伺服直驱螺旋压力机,采用优化后的工艺参数,进行了自由锻的实验,验证了仿真模拟的有效性和三段工艺参数的优势。对打击力的重复精度进行了数据分析,对不同自由锻件的尺寸一致性进行了分析,实际打击力与仿真模拟的结果误差在10%以内。论文研究结果表明,所进行的伺服直驱螺旋压力机上圆柱Φ38mm自由锻镦粗工艺,达到了打击效率0.8398,打击力重复误差小于2%,自由锻件尺寸偏差小于0.2mm的目标。本论文成果对自由锻工艺的变革有引导作用。

赵宏革[8](2011)在《基于船舶电力推进系统直接转矩控制技术研究》文中提出基于船舶电力推进系统直接转矩控制技术研究,以大容量、大转动惯量系统为研究对象,以直接转矩控制理论为基本控制原理,以解决应用于交流电力推进船舶的推进电机控制技术为目的开展了系统研究,为完善和改进目前船舶电力推进系统中存在的问题,掌握电力推进控制系统控制技术,并逐步实现国产化提供理论依据和实践经验。本文首先对船舶电力推进系统的发展历史和应用现状进行了详细的阐述,并对直接转矩控制技术的发展过程、存在的问题以及目前的研究热点和现状等方面进行了系统描述和研究,从而找出直接转矩控制技术在应用于船舶电力推进系统时的特殊需求,探索适用于船舶电力推进系统的直接转矩控制技术的完善与改进方向。其次,在建立基本直接转矩控制系统模型的基础上,提出了转矩脉动分析指标,并对输出转矩脉动成因进行了系统分析。以此为出发点,探索减小电磁转矩脉动的改进控制策略。之后,对零电压矢量在直接转矩中的调节作用以对比分析和定性分析加定量分析计算的方式进行了系统研究,给出了零电压矢量的作用效果与其它相关控制变量的定量关系,为零电压矢量的合理使用提供了理论依据。在此基础上,提出了电压矢量控制扇区12扇区划分的理论和预置区域的零电压矢量插值算法,不需增加主控回路功率器件,解决零电压矢量施加效果的不可预知问题,发挥其对转矩的“独特”调节作用,减小电磁转矩脉动,为大容量、大转动惯量系统实现推进电机加速控制提供控制思想。通过各控制变量空间矢量关系的数学分析,提出了直接转矩控制预测算法,设计了一个磁链幅值预测单元,提供了磁链幅值增量计算公式和电磁转矩定量预算公式,为直接转矩预测控制技术研究提供理论基础。通过α角对电压矢量调节作用影响的定性与定量分析,并结合船舶电力推进系统的自身特点与工况要求,以及直接转矩常规控制策略面对大容量、大转动惯量系统所暴露出的问题,系统分析了转矩调节不对称性的成因,探求转矩调节不对称性本质,为在特定的工况时,合理的利用转矩调节的不对称性,对提高控制系统的动态响应速度、保证DTC系统的动态性能和静态调节精度提供理论依据。最后,针对船舶电力推进系统,在不增加任何外部硬件设备的前提下,基于零电压矢量作用效果的研究结果、“十二扇区划分”、“零电压矢量插值算法”、转矩调节不对称性分析的结论等,设计了“船舶电力推进直接转矩控制自适应控制系统”,并经过与实船测试数据的对比分析,验证其有效性。

张良[9](2011)在《风力机磁悬浮偏航装置及其悬浮控制研究》文中认为目前风电场主流风电设备为水平轴式风力发电机,主动偏航系统作为水平轴式风力发电机的重要构成部分,对发电机的使用寿命、工作效率都有着决定性的影响。当风向变化时,主动偏航系统中的偏航电动机驱动偏航齿轮转动,齿轮带动机头旋转,完成风机的对风工作。目前这种偏航系统存在一些问题,如零部件多而重、结构复杂;需要定期更换润滑油和润滑脂,维护频繁;多电机驱动、占用空间大;在偏航过程中,机头承受的较大偏心力矩会产生塔身侧弯和桨叶震颤等。基于对上述主动偏航系统存在问题的分析,本文提出了一种问题解决方案:新型的偏航装置——磁悬浮偏航装置。它能够精准对风、硬件结构简单、维修方便、使用寿命长、驱动能耗低、具有自主知识产权。风力机磁悬浮偏航装置的研究内容涉及面较广,本文主要进行的研究如下:(1)以电磁学理论为依据,结合直线电机、盘式电机设计方法,设计出具有磁悬浮性能的盘式电机。(2)对所设计的盘式电机模型进行有限元电磁场分析,进一步明确模型电磁场分布情况。(3)建立了悬浮系统的动态数学模型,给出悬浮力、励磁电流、悬浮气隙之间的关系,导出以电流作为控制输入变量的状态空间方程,提出悬浮系统的控制策略和算法,并采用Matlab对其进行了仿真分析。(4)设计制作了以DSP F2812为主控芯片、以IGBT器件构成两象限DC-DC斩波器的悬浮控制器,设计制作了气隙信号处理电路及大功率IGBT驱动电路。给出了具体的软件设计流程图,对软件中的IIR滤波子程序、PID子程序给出详细设计方法。(5)磁悬浮偏航装置模型的研制与磁悬浮试验分析。

贺小维[10](2011)在《开关磁阻电机电磁场分析与系统仿真》文中进行了进一步梳理开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)因其结构简单、坚固,驱动系统运行可靠性高等优点使其广泛地应用于工业的各个领域。本文综合近年来对开关磁阻电机本体模型建立与控制系统仿真方面的热点与难点问题,做了系统的分析与研究。由于开关磁阻电机的双凸极结构,其磁路具有非线性、局部高饱和等特点,使其电磁关系十分复杂。本文首先利用有限元分析软件ANSYS分析开关磁阻电机在不同转子位置、不同电流激励下的电磁场分布,建立开关磁阻电机磁化曲线族,并在此基础上,建立开关磁阻电机的非线性电感数学模型。连同控制检测电路,利用SIMULINK构建电机驱动系统模型,并对电机的起动过程和稳态运行过程进行仿真分析。其次,用编程的方法来实现电机本体模型的建立。利用MATLAB中的函数模块,编程进行同步调用ANSYS,计算实时变化的磁场与电流,结合SIMULINK控制模块,实现了开关磁阻电机本体电磁场准确分析与控制系统实时控制的结合与仿真。并将采用两种方法计算得到的开关磁阻电机驱动系统的性能进行了分析和比较。考虑到开关磁阻电机的开通角与关断角的设置对电机性能有较大影响,本文分析了开关磁阻电机在不同开通、关断角下转矩脉动与相电流的变化趋势。模拟了开关磁阻电机断相运行状态,研究了电机在起动过程与稳态运行中由于断相对电机的影响,并分析了电机在断相运行时加减负载对相电流与转矩的影响。

二、开关磁阻电动机的技术现状及其展望(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:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(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。

三、开关磁阻电动机的技术现状及其展望(论文提纲范文)

(1)变速泵闭式驱动液压机能效特性分析及优化(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景与意义
        1.1.1 课题研究背景
        1.1.2 课题研究意义
    1.2 液压机研究现状
        1.2.1 液压机发展概况
        1.2.2 液压机节能技术研究现状
    1.3 超级电容储能系统研究现状
        1.3.1 双向DC-DC变换器研究现状
        1.3.2 超级电容储能系统研究现状
    1.4 课题主要研究内容及方法
        1.4.1 课题研究内容
        1.4.2 课题研究方法
第二章 液压机与储能系统理论模型构建
    2.1 执行机构的分析与理论模型构建
        2.1.1 液压机参数匹配
        2.1.2 液压机工况分析
        2.1.3 执行机构理论模型构建
    2.2 动力及回收单元分析与理论模型构建
        2.2.1 电机选型及参数匹配
        2.2.2 永磁同步电机理论模型构建
        2.2.3 永磁同步电机矢量控制
    2.3 储能系统分析与理论模型构建
        2.3.1 超级电容的工作原理与特点
        2.3.2 DC-DC变换器的工作原理与特点
        2.3.3 超级电容储能系统理论模型构建
    2.4 本章小结
第三章 双向DC-DC变换器设计
    3.1 主电路设计
        3.1.1 双向DC-DC变换器工作参数设计
        3.1.2 电容和电感的设计
        3.1.3 功率开关的选取
    3.2 控制环路设计
        3.2.1 控制环路设计的基本原理
        3.2.2 Buck模式控制环路的设计
        3.2.3 Boost模式控制环路的设计
    3.3 控制电路设计
        3.3.1 检测与调理电路的设计
        3.3.2 信号发生电路的设计
        3.3.3 驱动电路的设计
    3.4 本章小结
第四章 能量管理策略制定及研究结果分析
    4.1 能量管理策略制定
        4.1.1 液压机能量利用及回收分析
        4.1.2 储能系统能量管理策略制定
    4.2 系统仿真模型构建
        4.2.1 储能系统仿真模型构建
        4.2.2 液压机仿真模型构建
    4.3 试验结果分析
        4.3.1 液压机试验原理
        4.3.2 液压机试验结果分析
    4.4 仿真结果分析
        4.4.1 液压机运行特性分析
        4.4.2 液压机能效特性分析
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 论文总结
    5.2 工作展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(2)永磁同步电机多目标优化设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 径向磁通电机的多目标优化
        1.2.2 轴向磁通电机的多目标优化
    1.3 论文主要内容
2 PMSM多目标优化的整体框架设计
    2.1 多目标优化方法分析
        2.1.1 基于聚合选择的优化方法分析
        2.1.2 基于Pareto最优解集的优化方法分析
    2.2 PMSM多目标优化设计与算法的总体流程规划
    2.3 本章小结
3 PMSM的数学模型推导及优化模型建立
    3.1 PMSM的电磁关系推导
        3.1.1 单定子单转子电机感应电动势推导
        3.1.2 单定子单转子电机电磁转矩推导
        3.1.3 表贴式电机气隙磁通密度推导
    3.2 PMSM的设计需求分析
        3.2.1 径向磁通电机的设计需求分析
        3.2.2 轴向磁通电机的设计需求分析
    3.3 本章小结
4 多目标综合教学算法的建立
    4.1 教与学优化算法分析
    4.2 算法的教师优化阶段综合教学模式引进
    4.3 算法差值缩小系数的自适应取值
    4.4 算法的学生优化阶段改进
        4.4.1 自适应学习者互相学习次数的提出
        4.4.2 双向学习过程的提出
    4.5 本章小结
5 结合算法的PMSM多目标优化设计与样机实验
    5.1 基于加权求和法的计算流程规划
    5.2 基于Pareto最优解集的计算流程规划
    5.3 结合多目标综合教学算法进行电机优化设计
        5.3.1 基于加权法的径向磁通电机多目标优化
        5.3.2 基于Pareto的径向磁通电机多目标优化
        5.3.3 基于Pareto的轴向磁通电机多目标优化
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果

(3)基于能量函数的电压暂降评估方法研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 电压暂降的国内外研究现状
    1.3 课题研究的主要工作
第2章 典型敏感设备电压暂降影响机理分析
    2.1 电压暂降的波形特征分析
    2.2 敏感设备的电压暂降耐受曲线
    2.3 接触器受电压暂降影响的分析
    2.4 开关电源受电压暂降影响的分析
    2.5 变频调速器受电压暂降影响的分析
    2.6 本章小结
第3章 基于能量函数的电压暂降评估方法
    3.1 能量类敏感设备分析
    3.2 能量函数的表示方法
    3.3 电压暂降对敏感设备影响状态的评估方法
    3.4 仿真分析
        3.4.1 短路故障下电压暂降影响的状态评估
        3.4.2 多级电压暂降事件的影响状态评估
        3.4.3 本文评估方法与传统方法的对比
    3.5 本章小结
第4章 能量函数评估方法的实验研究及验证
    4.1 实验方案的制定
    4.2 交流接触器受暂降影响的实验研究
        4.2.1 实验步骤
        4.2.2 暂降起始点对接触器影响实验
        4.2.3 连续电压暂降对接触器影响实验
    4.3 开关电源受暂降影响的实验研究
        4.3.1 实验步骤
        4.3.2 暂降幅值和持续时间对开关电源影响实验
        4.3.3 暂降起始点对开关电源影响实验
        4.3.4 负载容量对开关电源影响实验
    4.4 能量函数评估方法的实验验证
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢

(4)基于改进滑模观测器的PMSM无传感器控制系统研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 交流永磁同步电机研究概况
        1.2.2 交流永磁同步无传感器控制方法研究现状
        1.2.3 交流永磁同步控制策略研究现状
    1.3 论文研究目标及内容
    1.4 本章小结
第2章 永磁同步电机控制原理
    2.1 永磁同步电机的结构
    2.2 永磁同步电机的数学模型
        2.2.1 三相静止坐标系下的数学模型
        2.2.2 坐标变换
        2.2.3 d-q坐标系下的永磁同步电机数学模型
    2.3 永磁同步电机的矢量控制技术
    2.4 空间电压矢量调制原理
    2.5 本章小结
第3章 基于滑模观测器的无位置传感器控制
    3.1 滑模变结构控制基本原理
    3.2 滑模观测器的转子位置估算方法
    3.3 传统滑模观测器存在的问题与改进
        3.3.1 开关函数的改进
        3.3.2 滑模增益的选取
        3.3.3 级联低通滤波器
    3.4 本章小结
第4章 控制策略设计
    4.1 RBF人工神经网络
    4.2 单神经元自适应PID控制
    4.3 基于RBF神经网络以及单神经元PID的 PMSM速度控制器
    4.4 本章小结
第5章 仿真分析
    5.1 MATLAB下 SIMULINK实验平台
    5.2 永磁同步电机无传感器矢量控制系统仿真
        5.2.1 坐标变换模块
        5.2.2 SVPWM仿真模块
        5.2.3 滑模观测器模块
        5.2.4 RBF-单神经元PID控制模块
    5.3 仿真结果与分析
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢

(5)基于AVR控制的开关磁阻电机调速系统的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及其意义
    1.2 国内外研究动态
    1.3 课题研究内容
第2章 开关磁阻电机理论
    2.1 开关磁阻电机工作原理
    2.2 开关磁阻电机数学模型
        2.2.1 转矩分析
        2.2.2 电流分析
    2.3 开关磁阻电机控制策略
        2.3.1 控制方式
        2.3.2 起动与制动控制
        2.3.3 闭环控制调速系统
    2.4 本章小结
第3章 开关磁阻电机调速系统硬件设计
    3.1 功率电路设计
        3.1.1 整流电路
        3.1.2 逆变电路
        3.1.3 功率开关器件的选择
        3.1.4 功率器件驱动电路
    3.2 控制电路设计
        3.2.1 AVR单片机的最小系统
        3.2.2 位置传感器电路
        3.2.3 位置信号通道
        3.2.4 电流检测电路
        3.2.5 转速电流模拟控制电路
        3.2.6 控制信号输出电路
        3.2.7 电流保护电路
        3.2.8 通讯电路
    3.3 本章小结
第4章 开关磁阻调速系统软件设计
    4.1 主程序流程
    4.2 速度计算子程序
    4.3 捕捉中断子程序
    4.4 本章小结
第5章 实验结果及改进措施
    5.1 检验结果与分析
        5.1.1 电流波形
        5.1.2 转矩输出
        5.1.3 恒转矩功率输出及系统效率
    5.2 存在的问题与改进措施
    5.3 本章总结
第6章 结论与展望
参考文献
致谢
作者简介

(6)轴向磁通高速磁阻电机的设计与分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究的背景及意义
    1.2 AFHSRM的研究现状
        1.2.1 SR电机的研究现状
        1.2.2 高速磁阻电机的研究现状
        1.2.3 轴向磁通开关磁阻电机的研究现状
    1.3 本文主要研究内容
        1.3.1 主要工作
        1.3.2 章节安排
2 AFHSRM的结构及初步设计
    2.1 AFHSRM的结构
        2.1.1 SR电机的结构
        2.1.2 AFHSRM的结构
    2.2 AFHSRM的基本工作原理
    2.3 AFHSRM的主要分析方法
    2.4 AFHSRM的初步设计
        2.4.1 AFHSRM的基本设计要求
        2.4.2 AFHSRM的参数计算
    2.5 本章小结
3 AFHSRM的解析法分析
    3.1 前言
    3.2 定转子极中心线对齐位置θ_a处磁化曲线的计算
        3.2.1 θ_a位置下电机的等效磁路
        3.2.2 θ_a位置下磁导分量的计算
        3.2.3 θ_a位置下电机的磁化曲线
    3.3 齿槽中心对齐位置θ_u处磁化曲线的计算
        3.3.1 θ_u位置下AFSHRM的等效磁路
        3.3.2 θ_u位置下磁链的计算
        3.3.3 θ_u位置下电机的磁化曲线
    3.4 定子齿后沿和转子齿前沿重叠位置θ_1处磁化曲线的计算
        3.4.1 θ_1位置下磁链及相电感分析
        3.4.2 θ_1位置下磁链计算
        3.4.3 θ_1位置下电机的磁化曲线
    3.5 本章小结
4 AFHSRM的有限元分析
    4.1 AFHSRM的有限元模型
    4.2 AFHSRM有限元特性分析
    4.3 三条关键位置磁化曲线的模化
    4.4 AFHSRM磁化曲线的模化
    4.5 有限元仿真结果与解析结果比较
    4.6 本章小结
5 总结展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献

(7)伺服螺旋压力机上自由锻与机器人的优化控制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的来源、背景及研究意义
    1.2 国内外研究水平及发展趋势
        1.2.1 自由锻工艺技术的研究现状
        1.2.2 螺旋压力机技术的研究现状
        1.2.3 机器人应用于锻压行业的发展趋势
    1.3 课题的主要研究内容和方法
    1.4 本章小结
第二章 伺服螺旋压力机优化分析
    2.1 伺服螺旋压力机优化模型
    2.2 伺服螺旋压力机的结构比较与优化分析
        2.2.1 皮带花键型伺服螺旋压力机
        2.2.2 齿轮花键型伺服螺旋压力机
        2.2.3 齿轮型伺服螺旋压力机
        2.2.4 花键直驱型伺服螺旋压力机
        2.2.5 双端轴承直驱型伺服螺旋压力机
        2.2.6 单端轴承伺服直驱型伺服螺旋压力机
    2.3 直驱机型的整机综合刚度有限元分析
        2.3.1 简化模型
        2.3.2 设置接触
        2.3.3 施加载荷及约束
        2.3.4 机身刚度及变形计算
    2.4 本章小结
第三章 伺服螺旋压力机上自由锻的数控方法
    3.1 伺服螺旋压力机上自由锻的数控技术
        3.1.1 螺旋压力机用开关磁阻伺服电机控制技术
        3.1.2 开关磁阻伺服螺旋压力机主运动数控技术
        3.1.3 伺服螺旋压力机的压力实时监测技术
        3.1.4 伺服直驱螺旋压力机样机及其参数
    3.2 伺服螺旋压力机上自由锻工艺的控制方法
    3.3 螺旋压力机上自由锻成形数值模拟分析
    3.4 本章小结
第四章 伺服螺旋压力机上自由锻与机器人优化控制研究
    4.1 自由锻的伺服螺旋压力机主运动控制方法
    4.2 自由锻用机器人进给运动优化控制方法
        4.2.1 自由锻用机器人运动学分析
        4.2.2 自由锻用机器人运动轨迹规划
    4.3 伺服螺旋压力机与机器人协调控制方法
    4.4 本章小结
第五章 实验与结果分析
    5.1 伺服直驱螺旋压力机上自由锻实验
        5.1.1 实验仪器
        5.1.2 确定滑块运动极限
        5.1.3 确定螺旋压力机的当量刚度
        5.1.4 自由锻实验
    5.2 实验结果与仿真结果对比
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 展望
参考文献
在读期间公开发表的论文
致谢

(8)基于船舶电力推进系统直接转矩控制技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 船舶电力推进系统概述
        1.1.1 船舶电力推进技术发展历程
        1.1.2 船舶电力推进系统的应用
        1.1.3 电力推进系统的优点
        1.1.4 电力推进系统的缺点
    1.2 船舶电力推进系统构成
    1.3 直接转矩控制技术概述
        1.3.1 直接转矩控制技术的研究现状
        1.3.2 直接转矩控制需解决的问题
    1.4 本文的研究内容与贡献
第2章 基于永磁同步电机船舶推进装置研究
    2.1 永磁电机的发展历史
    2.2 关于永磁材料
        2.2.1 铝镍钴永磁材料
        2.2.2 铁氧体永磁材料
        2.2.3 稀土永磁材料
    2.3 永磁同步电动机的结构
        2.3.1 稀土永磁同步电动机的特点
        2.3.2 表面式转子结构
        2.3.3 内置式转子结构
    2.4 基于永磁电机的船舶电力推进装置
    2.5 关于Pod吊舱
        2.5.1 概述
        2.5.2 Azipod电力推进系统的构成
        2.5.3 SSP电力推进系统概述
    2.6 永磁同步电力推进系统优点
第3章 永磁同步电机直接转矩控制基本理论及控制方案
    3.1 永磁同步电机的数学模型
        3.1.1 永磁同步电机在三相定子坐标系下的数学模型
        3.1.2 永磁同步电机在两相定子坐标系下的数学模型
        3.1.3 永磁同步电机在旋转坐标系下的数学模型
    3.2 直接转矩控制基础理论研究
        3.2.1 引言
        3.2.2 逆变器的8种开关状态
        3.2.3 电压空间矢量
        3.2.4 定子磁链观测
        3.2.5 定子磁链控制策略
        3.2.6 转矩估算
    3.3 永磁同步电机直接转矩控制系统构成
        3.3.1 系统基本结构
        3.3.2 电流变换
        3.3.3 V_D、V_Q计算
        3.3.4 定子磁链幅值调节
        3.3.5 转矩调节
        3.3.6 控制扇区判断
        3.3.7 电压矢量控制策略
        3.3.8 仿真测试结果
    3.4 永磁同步电机直接转矩控制系统数字化实现
        3.4.1 DSP控制单元
        3.4.2 逆变电路
        3.4.3 定子电流、母线电压检测
        3.4.4 制动电阻值的确定
        3.4.5 电机转速检测
        3.4.6 PI控制器的数字实现
        3.4.7 控制软件设计和实现
第4章 直接转矩控制系统低转矩脉动控制技术研究
    4.1 问题的提出
    4.2 直接转矩控制系统转矩脉动因素分析
        4.2.1 转矩脉动分析指标与转矩脉动检测技术研究
        4.2.2 转矩脉动因素分析
    4.3 零电压矢量对电磁转矩调节作用研究
        4.3.1 引言
        4.3.2 零电压矢量对电磁转矩调节作用研究
        4.3.3 转矩角与转速对零矢量施加效果的影响
    4.4 直接转矩控制系统低速性能分析
        4.4.1 引言
        4.4.2 低速性能分析
        4.4.3 低速控制方案研究
    4.5 零电压矢量对系统作用效果研究
        4.5.1 常规控制策略零电压矢量对系统的作用
        4.5.2 影响零电压矢量作用效果因素分析
    4.6 减小转矩脉动控制策略研究
        4.6.1 零矢量区域插值法研究
        4.6.2 零矢量区域插值法的作用效果
    4.7 直接转矩控制预测算法探讨
        4.7.1 引言
        4.7.2 定子磁链预测算法研究
        4.7.3 电磁转矩预测算法研究
        4.7.4 直接转矩控制预测算法控制流程
第5章 船舶电力推进系统直接转矩控制技术研究
    5.1 船舶电力推进系统电力推进器的控制技术特点
    5.2 常规控制策略存在的问题
    5.3 α角对电压矢量调节作用的影响
        5.3.1 α角对电压矢量调节性质的影响
        5.3.2 α角对电压矢量调节效果的影响
        5.3.3 关于转矩调节不对称性的讨论
第6章 船舶电力推进系统直接转矩自适应控制策略研究
    6.1 基于十二扇区划分的控制策略研究
        6.1.1 转矩均衡调节控制策略
        6.1.2 转矩正向调节控制策略
        6.1.3 转矩负向调节控制策略
        6.1.4 转矩均衡调节控制策略的改进
    6.2 船舶电力推进自适应控制系统研究
        6.2.1 船舶运动控制对推进系统的要求
        6.2.2 电力推进自适应控制系统设计思路分析
        6.2.3 电力推进自适应控制系统设计
    6.3 测试验证
        6.3.1 自适应控制系统运行的总体状况
        6.3.2 电磁转矩脉动的改善
        6.3.3 转速跟踪性能
        6.3.4 电磁制动性能
    6.4 小结
结论
参考文献
附录 符号说明
攻读学位期间公开发表论文
致谢

(9)风力机磁悬浮偏航装置及其悬浮控制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 风力机偏航装置的发展现状
    1.2 风力机磁悬浮偏航装置
        1.2.1 风力机磁悬浮偏航装置的研究意义
        1.2.2 风力机磁悬浮偏航装置所涉及的主要技术
        1.2.3 风力机磁悬浮偏航装置设计创新点
    1.3 本文要解决的关键问题及主要内容
第二章 风力机磁悬浮偏航装置的结构设计
    2.1 磁悬浮偏航装置模型定转子设计
        2.1.1 盘式电机定子设计
        2.1.2 盘式电机转子(悬浮电磁铁)设计
        2.1.3 盘式电机的制作材料选择
    2.2 磁悬浮装置的电磁场有限元分析
第三章 风力机磁悬浮偏航装置的悬浮系统数学建模分析
    3.1 悬浮系统动态数学模型的建立及力学分析
    3.2 悬浮系统动态模型磁路分析及磁力计算
    3.3 悬浮系统动态模型中电磁铁电压电流关系
    3.4 悬浮系统数学模型的状态空间方程
    3.5 MATLAB软件仿真与分析
第四章 磁悬浮偏航装置的悬浮控制
    4.1 悬浮控制器的硬件电路设计
        4.1.1 主控芯片的选择
        4.1.2 气隙传感器选择要求及信号处理电路设计
        4.1.3 H桥两象限斩波主电路设计
        4.1.4 功率器件IGBT的驱动电路分析与设计
    4.2 悬浮控制器的软件设计
        4.2.1 软件设计流程图
        4.2.2 巴特沃斯低通滤波器子程序设计
        4.2.3 PID控制子程序的软件设计
        4.2.4 软件设计中应注意的问题
第五章 磁悬浮偏航装置模型研制及实验分析
    5.1 磁悬浮偏航装置模型的研制
    5.2 悬浮控制的实验分析
第六章 总结与展望
参考文献
致谢

(10)开关磁阻电机电磁场分析与系统仿真(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 开关磁阻电机的发展状况
    1.2 开关磁阻电机工作原理及驱动系统的组成
        1.2.1 开关磁阻电机的工作原理概述
        1.2.2 开关磁阻电机的相数、极数的选择
        1.2.3 开关磁阻电机绕组连接的方式
        1.2.4 开关磁阻电机驱动系统的组成
        1.2.5 开关磁阻电机驱动系统优缺点
    1.3 开关磁阻电机的运行特性及其控制方式
        1.3.1 开关磁阻电机的运行特性
        1.3.2 开关磁阻电机的控制方式
    1.4 国内外研究动态与热点
    1.5 课题研究的主要内容
第二章 基于非线性电感模型分析的开关磁阻电机驱动系统仿真研究
    2.1 引言
    2.2 开关磁阻电机的数学模型
        2.2.1 开关磁阻电机主回路等效电路分析
        2.2.2 开关磁阻电机在ANSYS中的磁场分析
    2.3 基于MATLAB/SIMULINK开关磁阻电机驱动系统的建模分析
        2.3.1 开关磁阻电机本体模型的构建
        2.3.2 功率变换器模块分析
        2.3.3 控制模型
    2.4 系统仿真
        2.4.1 开关磁阻电机起动过程仿真
        2.4.2 角度位置控制仿真
    2.5 小结
第三章 有限元分析与开关磁阻电机驱动系统实时控制仿真研究
    3.1 引言
    3.2 数学模型的建立
    3.3 电机本体模型在SIMULINK中的建立
    3.4 对比两种不同的仿真方法
    3.5 小结
第四章 缺相运行及开通角与关断角对电机性能影响的分析
    4.1 引言
    4.2 缺相运行时仿真分析
        4.2.1 起动时的缺相运行
        4.2.2 电机稳定运行时缺相过程分析
    4.3 开通角与关断角对系统性能影响的分析
        4.3.1 关断角对电机性能的影响
        4.3.2 开通角对电机性能的影响
    4.4 小结
第五章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢

四、开关磁阻电动机的技术现状及其展望(论文参考文献)

  • [1]变速泵闭式驱动液压机能效特性分析及优化[D]. 李鹏和. 太原理工大学, 2021(01)
  • [2]永磁同步电机多目标优化设计[D]. 文枫. 大连海事大学, 2020(01)
  • [3]基于能量函数的电压暂降评估方法研究[D]. 杜广玉. 燕山大学, 2018(05)
  • [4]基于改进滑模观测器的PMSM无传感器控制系统研究[D]. 仲珂. 天津大学, 2017(06)
  • [5]基于AVR控制的开关磁阻电机调速系统的研究[D]. 张凯. 华北电力大学(北京), 2017(03)
  • [6]轴向磁通高速磁阻电机的设计与分析[D]. 赵竹苑. 南京理工大学, 2017(07)
  • [7]伺服螺旋压力机上自由锻与机器人的优化控制研究[D]. 张瑞. 山东理工大学, 2016(02)
  • [8]基于船舶电力推进系统直接转矩控制技术研究[D]. 赵宏革. 大连海事大学, 2011(09)
  • [9]风力机磁悬浮偏航装置及其悬浮控制研究[D]. 张良. 曲阜师范大学, 2011(09)
  • [10]开关磁阻电机电磁场分析与系统仿真[D]. 贺小维. 沈阳工业大学, 2011(08)

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开关磁阻电机技术现状与展望
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