数字孪生驱动下永磁同步电机滑模变结构一体化解耦控制

提出数字孪生驱动下永磁同步电机（PMSM）滑模变结构一体化解耦控制方法,改善永磁同步电机控制能力。构建基于数字孪生技术的永磁同步电机控制结构,通过设备层采集实际永磁同步电机运行数据及环境数据,作为数字孪生驱动数据来源,孪生建模层依据获取永磁同步电机数据,构建永磁同步电机的数字孪生驱动模型以及虚拟场景,经虚拟模型与虚拟场景耦合后,在虚拟场景中还原永磁同步电机运行状态;在孪生控制层中设计精确线性化解耦控制方法,并构建速度、电流一体化滑膜解耦控制器,在虚拟环境中通过解决永磁同步电机速度与电流之间的非线性耦合问题,完成实体电机解耦控制;同时数字孪生控制结构各层之间通过孪生数据传输实现数据交换与指令下发,实现有效的电机控制。经实验验证：经该方法控制后,永磁同步电机可在负载突加与突卸状态下保持平稳的电流与转矩,同时还可以迅速调整电机转速,使电机保持在理想状态下运行。     

基于数字孪生技术的牵引电机低转矩脉动虚拟控制方法研究

针对牵引电机存在的高转矩脉动问题，研究了基于数字孪生技术的牵引电机低转矩脉动虚拟控制方法：设备层获取物理实体牵引电机运行数据后，经通信接口将数据传输至数据层存储；软件层调用数据层中的数据，采用Unity 3D软件完成牵引电机由物理实体到虚拟的数字孪生，构建牵引电机虚拟机三维模型，并通过显示层虚拟仿真平台展示虚拟模型及相关数据，操控者从虚拟仿真平台观察、分析虚拟模型及相关数据后，利用连续型定子磁链轨迹的控制方法，在牵引电机转速增加的情况下，通过连续转换定子磁链轨迹来降低牵引电机的转矩脉动，完成牵引电机的低转矩脉动虚拟控制。试验结果表明：构建的牵引电机虚拟机模型与物理机实体结构相同，仿真度较高，可利用以虚控实，降低牵引电机的转矩脉动，消除转矩失控的情况，保障牵引电机的安全运行。     

切削加工有限元仿真教学设计与研究

切削加工教学内容抽象,实践性强,为了加强学生对切削加工的感性认识,在切削加工实践教学过程中适当引入仿真教学。本文利用有限元软件ABAQUS,以不锈钢30Cr Mn Si作为工件材料、YT15作为刀具,构建二维正交切削模型在课堂上开展仿真教学。通过仿真切削加工过程,帮助学生理解切削加工机理,培养学生创新意识和实践能力,提高课堂教学效果。