无轴承无刷直流电机悬浮力新型控制策略

为了克服传统无轴承无刷直流电机悬浮力控制方法所引起的转子径向悬浮力小、控制悬浮力绕组的逆变器需通断次数多、控制系统复杂等缺点,在阐述无轴承无刷直流电机结构及悬浮力产生原理的基础之上,提出了一种悬浮力新型控制策略,即采用悬浮力绕组三相同时导通的控制策略来实现转子稳定悬浮.为验证该新型控制策略的有效性,运用有限元分析方法进行分析计算.并运用Matlab/Simulink对控制系统进行仿真试验.结果表明,在电机尺寸以及悬浮力绕组电流相同的条件下,转子受到的径向悬浮力较传统控制方法提高了35%;该控制系统不仅能够实现转子稳定悬浮,而且具有良好的动静态性能.     

基于柔性神经网络自适应PID的磁轴承径向力控制

针对电机磁轴承径向力控制的严重非线性,提出了利用神经网络自适应整定PID参数,从而直接调节磁轴承径向悬浮绕组电流实现转子径向稳定悬浮的控制方案.在利用BP神经网络结合PID控制实现转子径向稳定悬浮的基础上,为改善径向位移跟踪的动静态性能,提出了基于柔性神经网络的径向力控制,给出了详细的控制算法,并仿真比较了柔性神经网络控制与BP神经网络控制下转子在空载和突加负载时径向悬浮情况,仿真结果表明柔性神经网络控制具有更好的动静态性能,为智能控制的进一步应用研究提供了基础.     

基于前馈补偿器的无轴承同步磁阻电机解耦控制

建立了无轴承同步磁阻电机径向悬浮力及转矩部分的数学模型,其电磁转矩和径向悬浮力之间以及径向悬浮力自身在两轴方向上存在相互耦合.针对无轴承同步磁阻电机的强耦合、非线性特性,采用磁场定向控制难以直接进行解耦控制,采用基于前馈补偿器的解耦控制策略,成功解除了上述变量间的耦合关系.采用前馈补偿解耦得到的控制系统结构简单,实现方便.仿真研究表明,该解耦方法可实现无轴承同步磁阻电机稳定悬浮运行,能实现上述变量间的完全动态解耦,同时电机具有较好的转矩和调速性能.     

无轴承异步电机的定子磁场定向解耦控制

集旋转与悬浮于一体的无轴承异步电机是一个非常复杂的非线性系统,电磁转矩与径向悬浮力的非线性解耦是实现电机稳定悬浮运行的基础.为了降低控制系统对电机参数的依赖程度,本文采用定子磁场定向控制,同时为了克服此方法在低速时的不足,应用U-I法和I-ω法相结合观测定子磁通和气隙磁通,在matlab/simulink中构造了定子磁场定向控制的无轴承异步电机矢量控制系统.仿真结果表明:实现了电磁转矩与径向悬浮力之间的解耦,验证了此方法的有效性.     

无轴承永磁同步电机转子悬浮原理与解耦控制

在介绍无轴承永磁同步电机径向悬浮力产生原理基础上,分析和推导了径向悬浮力和径向悬浮力绕组中电流及永磁体等效电流之间的关系,采用转子磁场定向控制策略对无轴承永磁同步电机径向悬浮力进行解耦控制,并在电机不同负载情况下设计了数字控制系统.采用TMS320LF2407 DSP研制了数字控制控制系统硬件,并开发软件.实验结果表明,电机空载运行在3000 r/min时,转子径向位移振动幅值小于100μm,电机在0~3000 r/min时,能够实现转子快速稳定悬浮和运转.     

无轴承异步电机间接气隙磁场定向控制

转矩控制和悬浮力控制之间成功实现解耦是电机稳定悬浮工作的关键。磁场定向控制能实现电机励磁和转矩控制的解耦。简要介绍了基于转矩绕组气隙磁场定向控制的无轴承异步电机的原理，较详细地分析了问接气隙磁场定向控制系统的解耦算法，并应用该算法实现了悬浮和转矩控制的解耦，实验结果表明这种间接气隙磁场定向控制系统的可行性。     

双定子无轴承开关磁阻电机径向力解析模型

传统双绕组无轴承开关磁阻电机旋转转矩与悬浮力之间存在着复杂的耦合关系,而双定子无轴承开关磁阻电机结构上实现了转矩和悬浮力的独立控制,从而简化了控制的复杂性.基于双定子无磁阻电机的结构和运行原理,提出了一种考虑转子偏心影响的径向力分析方法,推导出了该电机的径向力解析模型.在建立内定子等效磁路的基础上,求取了由气隙磁导表示的悬浮绕组的自感和互感表达式,进一步分析出转子偏心位移、电机结构参数、悬浮绕组电流与转子径向受力之间的数学关系,与有限元分析结果比较验证了数学模型的正确性.该数学模型的重要贡献在于提供了转子偏心运行时径向力的解析计算方法,为双定子无轴承开关磁阻电机的稳定悬浮旋转控制提供了基础,同时为磁轴承和无轴承类电机转子偏心时的径向受力分析提供了参考.     

2250热连轧R2轧机轴向力生成机理

针对某2250热连轧R2轧机轴向力过大导致传动系统的主电机轴承座和水平轴轴承座移位事故的问题,研制了轴向力在线监测系统并对轴向力进行长期在线监测.从理论上剖析了轧机轴向力生成的主要原因并进行了计算机仿真研究和探讨,得出轴向力的大小与辊系交叉角密切相关.通过减小辊系轴承座与牌坊之间的间隙来控制交叉角的大小,从而可以有效地减小轧机轴向力,这一结果得到现场实验验证.     

磁刚度与电磁悬浮的稳定性分析

电磁悬浮，也称为引力悬浮，简称EML，即利用铁磁体和电磁体之间的吸引力来悬浮物体，电流恒定系统本身具有不稳定性，需要反馈力来稳定EML装置。要实现稳定性设计，EML中主要有两种控制方法，一种是直接的，位置反馈控制方法，另一种是ac调制或间接的反馈方法。为了实现稳定悬浮，磁力应具备恢复力的特征。在此先分析了两种悬浮系统的磁力，提出直接利用磁刚度（类似于弹簧刚度）的概念进行两种电磁悬浮的稳定性设计。在直接位置控制中，要实现的条件是控制刚度要比负的磁刚度大；在间接控制中，需要满足的条件是磁刚度大于零。     

一种减小磁悬浮开关磁阻电机损耗的新方法

为满足飞轮储能、生物、医疗等应用领域对磁悬浮电机低功耗运行、温升小的性能要求,提出一种减小磁悬浮开关磁阻电机(BSRM)运行损耗的新方法.基于麦克斯韦应力法,建立转子偏心时的悬浮力与转矩模型,利用有限元方法验证该模型的有效性与精确性.分析转子偏心对悬浮电流与转矩的影响,构建电机铜损耗与铁心损耗模型,并建立了控制系统,利用Matlab软件对BSRM在不同转子稳定平衡位置下的铜损耗、铁心损耗和平均转矩进行仿真比较.结果表明,当转子稳定平衡位置偏心50 μm时,BSRM铜损耗和铁心损耗分别降低15.5％和10.8％,同时平均转矩增加4.8％;在BSRM稳定悬浮运行区间内,通过转子的偏心控制可以实现BSRM稳定可靠的低损耗运行.     

机载悬挂发射倾角控制系统的建模与仿真

该文以采用高压氮气作为工作能源的多级活塞式机载悬挂弹射装置为研究对象,针对悬挂物质心偏离两弹射筒对称轴线时,在弹射过程中出现倾斜的问题,提出了弹射倾角控制系统的设计方案,建立了该控制系统的数学模型和线性化模型,引入PID控制和模糊自适应整定PID控制算法,并运用MATLAB中的Simulink模块对该系统进行了仿真分析,验证了方案的可行性.文中建立的控制系统理论模型、控制算法及仿真结果对该系统的实际开发具有重要的参考意义.     

汽车悬架系统非线性阻尼的优化设计

以轿车后悬挂系统作为研究对象，将汽车简化成两个自由度的振动系统。采用改进的非高斯闭合法计算车辆在路面谱激励下车身振动加速度均方根值，车轮与路在间相对动载及悬架的穿越频率，在此基础上提出了一种对汽车悬架非线性阻尼进行优化设计的方法。该方法在汽车动态设计研究中具有一定的实用价值。     

超声波作用下微粒凝集过程参数的研究

针对利用超声波去除或分离悬浮液中微小颗粒(以下简称微粒)过程和复合材料生产过程悬浮液中的微粒凝聚过程参数进行了分析研究·利用数值模拟预测了微粒达到最终平衡状态时所需要的凝聚时间和凝聚位置·将数值模拟结果与其解析解进行了比较,表明数值计算结果是可靠的,并且数值模拟很好地弥补了解析解的不足·     

FSAE赛车悬架安装座三维定位尺寸算法与CAE分析

该文旨在探索一种专门汽车悬架安装座定位尺寸的确定方法．首先根据机械制造工艺和几何原理,建立定位尺寸计算的工程模型;然后利用AutoCAD软件建立悬架安装座处三维结构几何模型,模拟各种安装位置,标注定位尺寸,最后对工程模型计算结果和软件标注结果进行比较和评价．研究表明：随着旋转角度增加,定位点A与球关节中心O点高度差也增加,而定位点A与球关节中心O点Y向差则减少．文申提出的工程模型可以作为汽车暴粲安装时的理论指导．     

悬浮石墨对灰铸铁罐笼衬套的影响

从煤矿竖井提升罐笼衬套的实际服役条件出发，采用普通灰铁、悬浮石墨灰铁、杂铜三种材质试样与钢丝绳具有同样材质对磨付之间互磨损来模拟实际钢丝绳与衬套之间的相对运动，分析衬套耐磨性。并对悬浮石墨铸造灰铁中的石墨形态、基体组织、力学性能及滑动摩擦特性进行分析，研究其磨损机理。研究表明，加0．3％石墨粉进行悬浮铸造，并经退火处理的灰铸铁是一种价格低廉、耐磨性好、与钢丝绳磨损最小的新材质，适合代替杂铜制造的罐笼衬套。     

重介悬浮液密度及液位的检测与自动控制

介绍了三产品重介旋流器和小直径煤泥重介旋流器悬浮液的密度、压力及液位的检测、调整与自动控制     

磁悬浮开关磁阻电机电磁力耦合特性的有限元分析

以一台12／8结构的磁悬浮开关磁阻电机为对象,分析了悬浮力产生机理．借助有限元分析软件MAXWELL2D建立了实体仿真模型,分析了电磁力的耦合特性,包括悬浮力在径向两自由度上的耦合特性、悬浮力和转矩的耦合特性以及转子径向位移对电磁力耦合的影响．分析结果表明,悬浮力的径向耦合主要体现在定转子齿极交叠初期,悬浮力和转矩的耦合主要表现为转矩调节对悬浮力的影响,径向位移的出现在一定程度上影响了悬浮力的径向耦合关系．这些结论为电机优化设计、数学模型研究及解耦控制算法的设计提供了有益的参考．     

基于Comsol多物理场仿真的短路工况下变压器轴向电磁力的计算

过大的短路电磁力会影响变压器的安全运行及电网的稳定性。为了计算研究短路条件下变压器绕组的轴向电磁力,本文建立了110 kV/38.5 kV/10.5 kV的变压器“磁场-电路”耦合模型,使用Comsol Multiphysics软件对三相高压对中压绕组短路工况下的变压器进行了仿真,并得到了铁心磁密和内部辐向漏磁磁密的分布,B相高压中压绕组所受的轴向电磁力,以及在不同电流载荷下绕组所受轴向电磁力的变化规律。结果表明,变压器内部辐向漏磁磁密主要集中在绕组端部,峰值可达0.03 T,绕组中间位置,辐向漏磁磁密为0。绕组所受轴向电磁力的频率主要为50 Hz和100 Hz,且随着短路时间的增加,其二倍频特性愈加明显。随着短路励磁电流增加,绕组受到的轴向电磁力也会增大,且轴向电磁力增幅等于电流增幅的平方。     

600 t摆杆式起吊船扒杆结构有限元分析

针对大型起吊船受力特点,考虑了风载、横纵倾和惯性载荷等多种恶劣载荷工况,对吊船扒杆进行了结构分析,结构分析结果表明结构满足强度与稳定性要求。     

丰准线黄河大桥悬拼过程中动力的分析

本文建立了钢桁梁桥的平面桁架计算模型与空间刚架计算模型，运用于空间迭代法求得竖向、横向基本周期，以丰准线黄河大桥为例提出了预测铜桁梁桥悬拼过程中人体对振动感觉的分析方法，这一方法可用于评价、改进钢桁梁桥的悬拼方案，指导安全施工。