首页> 正文

无轴承永磁薄片电机解耦控制与转子不平衡补偿研究

2020-12-06阅读(610)

无轴承永磁薄片电机解耦控制与转子不平衡补偿研究

论文摘要

无轴承永磁薄片电机是传统电机的结构和电气传动领域的一次新的设计理念革命,采用磁悬浮技术实现薄片转子径向二自由度悬浮控制,利用磁拉力实现轴向和翻转三个自由度的被动悬浮。无轴承永磁薄片电机具有磁轴承支承的电机系统所有优点,应用于生物化工、生命科学、半导体加工等领域特殊液体的传输,解决传统电气传动系统无法实现的传输技术难题。论文从无轴承永磁薄片电机的运行机理出发,研究了针对无轴承永磁薄片电机复杂耦合系统的解耦控制方法以及对转子的质量不平衡进行补偿控制研究,建立了相关数学模型和推导了控制算法,采用Matlab平台进行了仿真分析,最后设计了无轴承永磁薄片电机的数字控制系统,主要研究工作如下:1.分析无轴承永磁薄片电机的结构和工作原理,无轴承永磁薄片电机径向力产生的机理,给出了无轴承永磁薄片电机驱动系统方程以及径向悬浮力计算公式,并根据无轴承永磁薄片电机的特点采用转子磁场定向方式设计了无轴承永磁薄片电机的控制系统。2.采用非线性微分几何方法对无轴承永磁薄片电机的耦合系统进行了解耦控制和近似线性化,使复杂的非线性耦合控制系统解耦成独立的伪线性控制系统,并对解耦后的伪线性子系统设计了神经滑模变结构控制器,并进行了仿真试验。3.在无轴承永磁薄片电机解耦控制系统的基础之上,设计了一种新型的反馈补偿控制器,对悬浮转子进行了不平衡补偿,利用Matlab/simulink平台进行了仿真试验研究,结果表明转子振动幅值大幅度减小。4.对无轴承永磁薄片电机数字实验控制系统进行设计,给出了各个功能模块的流程图,相关实验结果,通过实验来验证控制系统和控制方法的正确性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 无轴承永磁薄片电机概述
  • 1.2 无轴承永磁薄片电机历史背景、发展现状
  • 1.3 解耦控制方法和振动补偿方法关键技术的研究现状
  • 1.4 无轴承永磁薄片电机特点及应用
  • 1.5 本课题在我国的研究意义
  • 1.6 论文内容安排
  • 第二章 无轴承永磁薄片电机基本原理与数学模型
  • 2.1 无轴承永磁薄片电机基本工作原理
  • 2.2 无轴承永磁薄片电机径向悬浮力产生原理
  • 2.3 无轴承永磁薄片电机数学模型
  • 2.3.1 坐标变换
  • 2.3.2 转矩子系统基本公式
  • 2.3.3 径向悬浮力子系统基本公式
  • 2.3.4 无轴承永磁薄片电机径向力控制部分的公式
  • 2.4 无轴承永磁薄片电机控制系统
  • 2.5 无轴承薄片电机驱动的密封泵系统结构
  • 2.6 小结
  • 第三章 无轴承永磁薄片电机解耦控制系统研究
  • 3.1 解耦控制理论发展概述
  • 3.2 非线性微分几何概述
  • 3.2.1 非线性微分几何基础理论
  • 3.2.2 微分几何非线性解耦控制理论
  • 3.3 基于微分几何的无轴承永磁薄片电机的神经滑模变结构控制研究
  • 3.3.1 无轴承永磁薄片电机径向悬浮力的数学模型
  • 3.3.2 非线性微分几何径向悬浮力系统的解耦控制
  • 3.3.3 神经滑模变结构控制器的设计
  • 3.4 非线性微分几何解耦控制系统的仿真试验
  • 3.5 小结
  • 第四章 无轴承永磁薄片转子振动补偿控制研究
  • 4.1 研究不平衡振动的必要性
  • 4.2 不平衡振动的产生
  • 4.3 不平衡振动补偿的研究历史、现状及其前景
  • 4.4 转子动力学方程
  • 4.5 不平衡补偿控制准则、原理
  • 4.5.1 作用力最小准则
  • 4.5.2 转子振动位移最小准则
  • 4.5.3 控制电流最小准则
  • 4.6 不平衡振动补偿控制策略
  • 4.6.1 基于观测器模型的不平衡补偿控制策略
  • 4.6.2 基于凹陷波器技术的不平衡振动补偿策略
  • 4.6.3 基于扰动力控制（DAC）的不平衡振动补偿策略
  • 4.6.4 设计前馈控制器的不平衡振动补偿控制策略
  • 4.7 基于反馈补偿控制器的不平衡振动补偿控制策略的研究
  • 4.7.1 基于坐标变换反馈补偿控制器的设计
  • 4.7.2 无轴承永磁薄片电机的不平衡补偿控制系统的MATLAB仿真试验与结果分析
  • 4.8 小结
  • 第五章 无轴承永磁薄片电机数字控制实验系统研究
  • 5.1 无轴承永磁薄片电机数字控制系统硬件设计
  • 5.1.1 DSP控制系统的数字控制系统特点
  • 5.1.2 典型的DSP控制系统的组成
  • 5.1.3 无轴承永磁薄片电机控制系统硬件系统构成
  • 5.2 无轴承永磁薄片电机数字控制系统软件设计
  • 5.2.1 DSP控制的无轴承永磁薄片电机整体系统软件设计
  • 5.2.2 无轴承永磁薄片电机转速子系统软件设计
  • 5.2.3 无轴承永磁薄片电机位置子系统软件设计
  • 5.3 实验结果分析
  • 5.4 小结
  • 第六章 论文工作总结与研究展望
  • 6.1 论文完成主要工作
  • 6.2 需作进一步研究的工作
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表论文与成果

    • 相关论文文献

    • [1].加热不燃烧烟草薄片成形技术研究[J]. 中华纸业 2019(24)
    • [2].蒙脱石三元膨胀阻燃薄片的制备及燃烧热解性能研究[J]. 食品与机械 2020(03)
    • [3].甲状腺液基细胞学巴氏染色薄片红染的原因和机制探讨[J]. 中国组织化学与细胞化学杂志 2020(01)
    • [4].我国造纸法再生烟草薄片生产技术研究进展[J]. 广东化工 2016(22)
    • [5].提高造纸法薄片的松散率[J]. 山东工业技术 2017(16)
    • [6].高速下集束薄片初始分离过程仿真研究[J]. 空气动力学学报 2015(06)
    • [7].复合材料薄片的静动态性能分析[J]. 化工管理 2015(13)
    • [8].不同厂家烟草薄片主要化学成分对比分析[J]. 安徽农业科学 2014(20)
    • [9].痊愈妥薄片在预防机械性静脉炎的临床应用[J]. 中国实用医药 2013(11)
    • [10].保温时间对二维二硫化钼生长的影响[J]. 表面技术 2020(10)
    • [11].薄片线烘箱的改进[J]. 科技致富向导 2009(22)
    • [12].食用黄金会夺命吗[J]. 科海故事博览(智慧) 2010(01)
    • [13].薄片烟丝结团问题的分析与解决[J]. 科技创业家 2013(10)
    • [14].烟草薄片松散器的研制[J]. 科技与企业 2012(10)
    • [15].能量色散X射线荧光光谱法检测塑料薄片中的铅[J]. 分析试验室 2018(07)
    • [16].气相-质谱法测定烟草薄片中多元有机酸[J]. 安徽农学通报 2017(01)
    • [17].辽宁沿海薄片镜蛤的繁殖周期研究[J]. 大连海洋大学学报 2015(06)
    • [18].酶法改善造纸法烟草薄片品质初探[J]. 山东食品发酵 2010(01)
    • [19].唐代名茶——渠江薄片原产地之考证[J]. 茶叶通讯 2008(04)
    • [20].薄片零件热变形机理及其防止措施[J]. 煤矿机械 2008(03)
    • [21].烟草辊压法薄片辅料配比与薄片质量的关系[J]. 山东农业科学 2008(03)
    • [22].薄片丝丝片分离装置的研制[J]. 科学技术创新 2018(35)
    • [23].荧光薄片制作方法的研究[J]. 西部探矿工程 2018(06)
    • [24].用于薄片试样弹塑性应力-应变分析的半解析方法[J]. 航空学报 2018(11)
    • [25].酸法预处理改善烟草薄片质量的工艺设计及其与其它烟草薄片木质素降解工艺的比较[J]. 广东化工 2017(18)
    • [26].荧光薄片制作问题的分析探讨[J]. 中国新技术新产品 2014(04)
    • [27].纳米银实木薄片的制备及其抗菌性能研究[J]. 化工新型材料 2014(08)
    • [28].降低薄片丝结团率的方法探析[J]. 中国科技信息 2013(06)
    • [29].造纸法薄片切丝生产线投料段薄片包松散装置的设计[J]. 硅谷 2012(09)
    • [30].茶叶再造薄片制取及其特性分析[J]. 江西农业学报 2010(11)

    标签：;  ;  ;  ;  ;  ;  

    无轴承永磁薄片电机解耦控制与转子不平衡补偿研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5