检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2020年第11期40卷 3673-3680页

作者：朱熀秋颜磊刁小燕江苏大学电气信息工程学院江苏省镇江市212013

针对无轴承永磁同步电机使用机械式位移传感器存在体积大、成本高和可靠性下降等问题,提出一种基于BP神经网络左逆的转子径向位移观测方法。首先,建立径向位移与悬浮力绕组磁链的子系统,证明其左可逆性,利用BP神经网络的拟合能力构建该... 详细信息

针对无轴承永磁同步电机使用机械式位移传感器存在体积大、成本高和可靠性下降等问题,提出一种基于BP神经网络左逆的转子径向位移观测方法。首先,建立径向位移与悬浮力绕组磁链的子系统,证明其左可逆性,利用BP神经网络的拟合能力构建该子系统的左逆模型,实现对径向位移的观测。其次,为提高位移观测的精度,采用二阶广义积分器观测磁链。然后,在位移观测和磁链观测的基础上,基于直接转矩和直接悬浮力控制策略,构建无轴承永磁同步电机无位移传感器的控制系统,最后进行仿真和实验研究。实验结果表明,该方法能有效观测转子径向位移,验证了其准确性和可行性。

关键词：无轴承永磁同步电机神经网络左逆无位移传感器磁链观测器

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无位移传感器磁悬浮轴承自检测系统研究

无位移传感器磁悬浮轴承自检测系统研究

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作者：高雪大连交通大学

学位级别：硕士

磁悬浮轴承是集机械学、转子动力学、控制理论与控制工程学于一体的机电产品。它是利用磁力的作用使转子与定子之间没有机械接触将转子悬浮于空中的一种轴承。与传统的轴承相比,具有无机械磨损、能耗低、无需润滑、寿命长等一系列优点,... 详细信息

磁悬浮轴承是集机械学、转子动力学、控制理论与控制工程学于一体的机电产品。它是利用磁力的作用使转子与定子之间没有机械接触将转子悬浮于空中的一种轴承。与传统的轴承相比,具有无机械磨损、能耗低、无需润滑、寿命长等一系列优点,在能源交通、机械工业、航空航天等领域具有广泛的应用前景。为了准确的测量气隙的变化,磁悬浮轴承需要用多个位移传感器,这样就使得轴承的硬件成本过高,另外位移传感器的存在,使得轴承的尺寸变大,整个系统的动态性能和可靠性都降低。由于系统结构的限制,位移传感器不能装在磁悬浮轴承的中间,使得系统控制器的设计变的复杂。因此,将无位移传感器磁悬浮轴承自检测技术应用于轴承转子悬浮的控制系统中,以此克服上述缺陷并降低轴承的成本是必要的。本文介绍了无位移传感器磁悬浮轴承的基本原理,建立了转子单自由度的数学模型,得到了轴承线圈的电感特性。无位移传感器磁悬浮轴承自检测主要有差动变压器测试和小信号注入测试两种方法。由于差动变压器测试法的测试信号较难准确获取,而小信号注入测试法是在线性功放的输入端加入一高频小信号作为测试信号,通过对电磁线圈中电感的检测来获取转子的位移变化,因此具有检测信号简单、准确。本文选用小信号注入测试法对自检测系统进行了较为深入研究,建立了系统所需的软、硬件结构,其中软件设计主要针对适用于自检测系统的模糊自适应整定PID控制器,硬件设计主要针对自检测系统的检测电路及连续线性功率放大器,最后对其进行了仿真及调试。

关键词：无位移传感器磁悬浮轴承自检测系统小信号注入测试

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无轴承永磁薄片电机模型预测控制及其无位移传感器技术

无轴承永磁薄片电机模型预测控制及其无位移传感器技术

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作者：黎昱材江苏大学

学位级别：硕士

随着我国制造能力不断提高,对制造产业优化升级提出了更高的要求,“中国制造2025”的发展战略明确指出提高电气传动设备以推动高端制造业产业升级。为解决传统电机普遍存在的摩擦问题,本文以无轴承永磁薄片电机(Bearingless Permanent M... 详细信息

随着我国制造能力不断提高,对制造产业优化升级提出了更高的要求,“中国制造2025”的发展战略明确指出提高电气传动设备以推动高端制造业产业升级。为解决传统电机普遍存在的摩擦问题,本文以无轴承永磁薄片电机(Bearingless Permanent Magnetic Slice Motor,BPMSM)为研究对象,其具有无磨损、体积小、密封性好、功率密度大等优点,可以将其作为泵的驱动核心,用来实现液体的无污染传输。在生命科学、航空航天及半导体加工等对精度和洁净度要求较高的特殊传动领域中发展潜力巨大。以BPMSM为研究对象,对其工作原理、数学模型、模型预测控制以及无位移传感器技术等内容开展研究,主要完成工作及取得成果如下:1、综述了无轴承永磁薄片电机的研究背景及意义,总结了BPMSM的发展趋势及应用前景,分析了BPMSM的基本结构和工作原理,并推导出了BPMSM的径向悬浮力及电磁转矩数学模型。2、针对BPMSM的传统控制策略在数字控制系统中信号延迟导致控制精度降低等问题,提出采用模型预测控制方法控制BPMSM。在转矩控制使用单矢量的模型预测转矩控制,在悬浮力控制采用三矢量模型预测悬浮力控制,结合BPMSM实际数学模型给出了其预测悬浮力模型、代价函数和作用时间计算方法,并优化了候选电压矢量组合,为提高磁链观测精度,提出采用基于二阶广义积分器(SOGI)的磁链观测器观测磁链。最后,构建了BPMSM模型预测控制系统,仿真表明所提出的方法相比传统矢量控制在转速动态响应、控制精度及抗干扰能力方面具有优越的性能。3、针对BPMSM在工程应用中位移传感器带来的成本提高和体积增大等问题,提出采用基于BP神经网络的无位移传感器技术检测转子位移。建立了BPMSM位移子系统,判别出BPMSM位移子系统左可逆基础上,用BP神经网络构建了左逆系统,并串联于模型预测控制之后,实现了BPMSM位移检测。最后利用仿真验证了所提出的位移自检测方法具有优越的跟踪能力。4、研制了以DSP为核心的数字控制实验平台,设计了电机控制系统的硬件电路和软件控制算法,开发了基于Lab VIEM的可视化上位机界面,对所提出的模型预测控制进行了加速、干扰、起浮等实验,结果表明所提出的控制策略与传统矢量控制策略相比,具有鲁棒性好、控制精度高、动态响应快等优点。

关键词：无轴承永磁薄片电机三矢量模型预测控制无位移传感器 BP神经网络数字控制

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无轴承异步电机转子振动补偿及其无位移传感器控制研究

无轴承异步电机转子振动补偿及其无位移传感器控制研究

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作者：贾培杰江苏大学

学位级别：硕士

无轴承异步电机(A Bearingless Induction Motor,BL-IM)集传统异步电机和磁轴承优势与功能为一体,能满足真空环境、腐蚀环境、高速等特殊领域下的无轴承支撑运行,是最具应用价值的无轴承电机之一。本文就BL-IM运行机理、数学模型、转子... 详细信息

无轴承异步电机(A Bearingless Induction Motor,BL-IM)集传统异步电机和磁轴承优势与功能为一体,能满足真空环境、腐蚀环境、高速等特殊领域下的无轴承支撑运行,是最具应用价值的无轴承电机之一。本文就BL-IM运行机理、数学模型、转子不平衡振动补偿控制、无转子位移传感器运行控制以及数字控制系统实现等方面开展研究,论文主要工作与取得成果如下:首先,综述了无轴承电机的国内外研究背景和研究现状,并进一步阐述了BL-IM的发展趋势及应用领域。在分析BL-IM运行机理的基础上,建立其数学模型,并基于此模型构建气隙磁场定向控制系统,为转子不平衡振动抑制及其无位移传感器运行研究奠定基础。其次,针对BL-IM由于质心偏移引起的不平衡振动,基于传统最小力抑制原则,提出了一种结合坐标系快速搜寻最佳补偿值的动不平衡补偿策略。该方法从转子位移信息中提取基频信号,并利用比例-微分(Proportional-Derivative,PD)迭代算法计算最佳补偿信号。同时,将坐标系搜寻算法与PD迭代算法相结合,以提高不平衡补偿信号的计算精度和速度,实现BL-IM的不平衡振动补偿控制。再次,为实现BL-IM在宽速范围内的低成本无位移传感器运行,提出了基于混合磁链观测器的转子无位移传感器运行控制策略。在推导混合磁链观测器不同转速区间磁链计算方程的基础上,对中速区切换点进行分析,基于速度关联函数对混合磁链观测器的切换点进行调整,以提高混合磁链观测器的观测性能。将所测得混合磁链代入电机磁链-位移方程中实时计算转子径向位移,实现电机系统的无转子位移传感器运行控制。最后,构建以TMS320F2812 DSP为控制核心的BL-IM数字控制实验平台,分别设计了硬件及软件系统,并基于课题组自行研制的BL-IM实验平台,就其转速响应特性、电流特性和悬浮特性开展实验研究。结果表明,该数字控制系统不仅能实现BL-IM稳定旋转与悬浮,而且具备良好的动、静态特性。

关键词：无轴承异步电机振动补偿径向位移无位移传感器数字控制

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一种基于双电平功放永磁偏置混合磁轴承控制系统及无位移传感器检测方法

一种基于双电平功放永磁偏置混合磁轴承控制系统及无位移传感器检...

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作者：房建成姜寅啸郑世强王坤韩邦成 100191 北京市海淀区学院路37号

本发明涉及了一种基于双电平功放永磁偏置混合磁轴承控制系统及无位移传感器检测方法，控制系统包括双电平PWM开关功放，X+向磁轴承，X‑向磁轴承，数字控制器DSP，位移自检测电路；位移自检测电路，包括桥式检测电路，信号解调电路和滤... 详细信息

标准号: CN108425945A

本发明涉及了一种基于双电平功放永磁偏置混合磁轴承控制系统及无位移传感器检测方法，控制系统包括双电平PWM开关功放，X+向磁轴承，X‑向磁轴承，数字控制器DSP，位移自检测电路；位移自检测电路，包括桥式检测电路，信号解调电路和滤波电路；本发明针对永磁偏置的磁轴承系统，去掉传统的物理传感器，通过检测线圈中点电压以及硬件解调来实现位移的检测，简化了磁轴承系统，提高了磁轴承系统的稳定性。

关键词：磁轴承系统自检测电路控制系统永磁偏置磁轴承功放桥式检测电路无位移传感器信号解调电路混合磁轴承数字控制器物理传感器检测线圈滤波电路硬件解调中点电压传统的检测

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一种磁悬浮永磁电机无位移传感器磁轴承悬浮控制系统及方法

一种磁悬浮永磁电机无位移传感器磁轴承悬浮控制系统及方法

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作者：张新华王博 212005 江苏省镇江市润州区官塘创新社区金润大道镇江东南大学校友经济产业园先导区(镇江)B座521室

本发明公开了一种磁悬浮永磁电机无位移传感器磁轴承悬浮控制系统及方法，其技术方案是：包括控制平台模块，控制平台模块连接端设有数据集中模块，控制平台模块包括混合式磁轴承轴向径向数学模型模块和混合式磁轴承径向悬浮数学模型模... 详细信息

标准号: CN115498923A

本发明公开了一种磁悬浮永磁电机无位移传感器磁轴承悬浮控制系统及方法，其技术方案是：包括控制平台模块，控制平台模块连接端设有数据集中模块，控制平台模块包括混合式磁轴承轴向径向数学模型模块和混合式磁轴承径向悬浮数学模型模块，混合式磁轴承轴向径向数学模型模块连接端设有电感矩阵模型模块，混合式磁轴承轴向径向数学模型模块连接端设有磁场路径和分布数据模块，本发明有益效果是：提升悬浮控制的可靠性，提高磁悬浮永磁电机的转速，结合无位移传感磁轴承悬浮控制，结合不同运行区域的控制方法，确定电机在不同转速和不同载荷下的稳态工作点，实现磁悬浮永磁电机稳定保持在悬浮工作区域。

关键词：混合式磁轴承数学模型模块控制平台永磁电机磁悬浮轴向悬浮控制磁轴承连接端数据集中模块无位移传感器悬浮控制系统稳态工作点磁场路径电感矩阵分布数据工作区域径向悬浮模块连接模型模块运行区域传感悬浮电机

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径向六极混合磁轴承无位移传感器控制系统的构造方法

径向六极混合磁轴承无位移传感器控制系统的构造方法

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作者：朱熀秋章健 212013 江苏省镇江市京口区学府路301号

本发明公开一种径向六极混合磁轴承无位移传感器控制系统的构造方法，确定BP神经网络的结构，初始化BP神经网络的遗传参数和编码长度，种群中的每个个体包含BP神经网络的全部权值和阈值，并确定适应度函数，将每代种群中适应度值最高的... 详细信息

标准号: CN116164039A

本发明公开一种径向六极混合磁轴承无位移传感器控制系统的构造方法，确定BP神经网络的结构，初始化BP神经网络的遗传参数和编码长度，种群中的每个个体包含BP神经网络的全部权值和阈值，并确定适应度函数，将每代种群中适应度值最高的个体保留为精英个体直接遗传给下一代，对剩下的个体采用轮盘赌法进行选择操作，计算出自适应交叉概率和自适应变异概率，经迭代后输出最优权值和阈值，训练BP神经网络，得到位移预测模型；采用遗传算法对BP神经网络的初始权值和阈值寻优，提高预测精度和收敛速度，对选择算子进行重新设计，避免当前种群中最好的基因被丢失和破坏，通过对交叉概率和变异概率进行自适应调整，提高其收敛性和全局寻优的能力。

关键词：种群变异概率交叉概率权值和寻优无位移传感器混合磁轴承适应度函数自适应调整个体保留精英个体控制系统位移预测选择操作遗传参数遗传算法重新设计初始化轮盘赌适应度收敛性自适应算子迭代六极优权收敛遗传输出基因预测全局

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一种无位移传感器的毛经纱连续张力调节方法

一种无位移传感器的毛经纱连续张力调节方法

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作者：程晓颖吴震宇胡旭东 310018 浙江省杭州市杭州经济技术开发区白杨街道2号大街928号

本发明涉及一种无位移传感器的毛经纱连续张力调节方法，包括如下步骤：1)，利用限位开关确定压辊初始位置；2)，以定转矩方式控制伺服电机驱动压辊从两个滚动轴承之间向进给的毛经纱加载压力；3)，根据伺服电机的编码盘确定转动角度，... 详细信息

标准号: CN112831893A

本发明涉及一种无位移传感器的毛经纱连续张力调节方法，包括如下步骤：1)，利用限位开关确定压辊初始位置；2)，以定转矩方式控制伺服电机驱动压辊从两个滚动轴承之间向进给的毛经纱加载压力；3)，根据伺服电机的编码盘确定转动角度，控制器基于以下信息：转动角度α、压辊半径r、压辊连杆长度l、伺服电机轴O和两个滚动轴承与纱线接触点A和B空间位置坐标(x_a，y_a)和(x_b，y_b)，计算出毛经纱内的真实张力大小；4)，通过比对目标张力和真实张力之间的差距，调整伺服电机转矩输出，记录伺服电机的转动角度，通过实时计算，实现毛经纱张力的连续调节。本发明无需在压辊上安装位移传感器，仅利用伺服电机完成毛经纱张力的连续调节。

关键词：毛经纱伺服电机压辊滚动轴承转动连续调节空间位置坐标控制伺服电机无位移传感器伺服电机轴位移传感器加载压力实时计算限位开关压辊连杆张力调节转矩方式控制器纱线编码盘接触点比对进给转矩驱动输出记录

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一种无位移传感器的毛经纱连续张力调节方法

一种无位移传感器的毛经纱连续张力调节方法

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作者：程晓颖吴震宇胡旭东 310018 浙江省杭州市杭州经济技术开发区白杨街道2号大街928号

标准号: CN112831893B

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一种基于双电平功放永磁偏置混合磁轴承控制系统及无位移传感器检测方法

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作者：房建成姜寅啸郑世强王坤韩邦成 100191 北京市海淀区学院路37号

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