直线直流电机论文_张迅诚

导读:本文包含了直线直流电机论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:直线,永磁,电机,稳态,直流电机,速度,精度。

直线直流电机论文文献综述

张迅诚[1](2019)在《永磁无刷直流直线电机设计及性能分析》一文中研究指出永磁无刷直流直线电机是一种新型的永磁直线电机,相比于传统的“旋转电机+滚珠丝杠”的传动方式,不仅取消了机械传动带来的各种不良影响,还具有结构简单、系统效率高、反应速度快、易于控制等优点,越来越受到广泛的关注。本文针对用于机床推送物体做往复直线运动的驱动装置,设计出一种圆筒型结构的永磁无刷直流直线电机,并以其为研究对象,在运行原理、结构尺寸、工作性能等方面进行了分析。文章主要针对圆筒型永磁无刷直流直线电机设计和性能分析展开工作,主要包括以下几个方面:首先,详细介绍了圆筒型永磁无刷直流直线电机的结构特点及其工作原理,根据圆筒型永磁无刷直流直线电机的结构特性,分析了电机的换相过程,并且解析推导出了该电机的数学模型和换相过程叁相电流的表达式。其次,采用磁路法与有限元法相结合的方法对圆筒型永磁无刷直流直线电机磁路进行计算,确定了电机各部分的尺寸并验证了尺寸确定的合理性。运用有限元分析软件,建立电机二维有限元模型,对圆筒型永磁无刷直流直线电机的电磁性能进行仿真分析。最后,分析了影响圆筒型永磁无刷直流直线电机工作性能的磁阻力,分别推导了圆筒型永磁无刷直流直线电机齿槽力和端部力的解析表达式,并给出了抑制磁阻力的方法。重点从气隙长度、初级铁心结构尺寸、永磁体尺寸和导磁体形状对圆筒型永磁无刷直流直线电机电磁性能的影响进行仿真分析。通过本文的研究与分析,为以后圆筒型永磁无刷直流直线电机的设计提供一定的理论指导。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2019-06-04)

黄进[2](2018)在《直流直线电机保证精度的自适应全维状态观测器极点配置》一文中研究指出直流直线电机在加速动态过程以及稳态时,有较大的速度跟踪误差和稳态误差。提出一种保证动态跟踪精度和稳态精度的自适应全维状态观测器极点配置方法,以提高直流直线电机在运动过程中的加速动态跟踪精度及稳态精度。其主要思想是在直流直线电机系统中安装直线测速装置及位置传感器,用来获取电机的速度状态和位移状态,结合电机输出构造全维状态观测器,配置控制系统期望的零极点,同时,在整个系统之前加入增益矩阵,对其稳态误差进行补偿,最后通过自适应调节器根据电机运行状态不断调节全维状态观测器、反馈控制律及增益矩阵,用以减小系统动态跟踪误差和稳态误差。将设计出的算法用于二段式风机叶片拼装系统激光引导定位装置中,Matlab仿真及实际应用结果表明:该控制算法能够更好地跟踪电机的速度,提高了系统的动态跟踪精度和稳态精度,闭环系统鲁棒性更强。(本文来源于《测控技术》期刊2018年05期)

黄进,邓皓,汪纪锋[3](2017)在《直流直线电机自适应状态空间极点配置控制》一文中研究指出提出一种保证稳态精度的自适应状态空间极点配置方法以提高直流直线电机的稳态控制精度。通过反馈增益矩阵的自适应调整及增加补偿增益矩阵,利用自适应调节器实现反馈矩阵及补偿增益矩阵在线估计,并且进行稳态误差补偿,得出自适应状态空间极点配置算法,以克服摩擦力对电机性能的影响。理论分析及MATLAB仿真结果表明:该控制算法能够实现直流直线电机稳态精度的在线估计和补偿,能够快速准确地跟踪电机位移,系统具有良好的动态和稳态性能,闭环系统鲁棒性更强的特点。(本文来源于《微特电机》期刊2017年10期)

周喜,李杰[4](2015)在《直流直线电机控制系统仿真研究》一文中研究指出直流直线电机不需要传动机构就能够获得直线运动,具有良好的控制特性,在短行程高频精密加工场合中具有广阔的应用前景。文中主要针对直流直线电机的控制系统进行了研究,设计了由电流环、速度环、位置环构成的叁闭环控制系统,并通过工程设计方法与根轨迹法建立了控制系统的数学模型,利用MATLAB进行了仿真分析,取得了较好的控制效果。(本文来源于《黑龙江科技信息》期刊2015年24期)

王晨曦[5](2015)在《基于DSP的双边永磁直流直线电机的全数字化驱动控制系统的研究与设计》一文中研究指出近年来,直线电机在数控机床等领域得到了广泛的使用。直线电机采用直接驱动方式,具有进给速度快、加速度高、定位精度高和动态响应快等优点。直线电机的控制方式和传统的旋转电机基本相同,但是由于直线电机具有端部效应、纹波效应、齿槽效应产生推力波动,运行时产生的负载力,以及初次级吸引力还有导轨预压而引入的摩擦力会对其精度产生影响等问题,从而致使直线伺服控制的难度加大。为了提高电机速度和位置控制的稳定性和精度,本文采用双边永磁直线电机作为控制对象,以TMS320F2812型DSP为驱动控制系统的核心,构建了包括H桥驱动电路、电流检测电路、位置和速度检测电路在内的硬件系统,在直线驱动控制系统中加入了S形加减速算法和增量型PID控制算法,研制出适合双边永磁直流直线电机的驱动控制系统,并设计了实验方案,通过实验验证了该系统的控制性能,在实验中提高了速度控制和位置控制的精度。本文所设计的双边永磁直流直线电机的驱动控制系统主要包括以下几个方面:一、硬件结构的设计:研究设计了适合双边永磁直流直线电机的硬件电路结构、包括H桥主电路、DSP最小系统电路、电流检测电路、速度和位置检测电路等。二、软件模块的开发:开发基于TMS320F2812DSP芯片的电机驱动控制软件模块,实现直线电机的速度、电流、位置控制。主要包括以下几个模块:S形加减速算法模块、电流检测模块、光栅尺信号检测模块、增量式PID模块、电流环速度环位置环模块。叁、闭环控制策略的研究:比较了增量式PID和位置式PID的区别,最终选择增量式PID作为电流环、速度环、位置环的闭环控制策略;电流环和速度环采用PI控制,位置环采用P控制。四、实验平台的搭建和研究:以雷尼绍公司的XL80激光干涉仪为主要测量设备,搭建了实方案。测试了平台稳定运行速度,并且比较了调整PID参数前后系统的运行速度精度。测试了系统所能够达到的定位精度和重复定位进度,并且比较了调整PID参数前后的精度。(本文来源于《广东工业大学》期刊2015-05-01)

李会来,李小民,李治源[6](2015)在《直线永磁无刷直流电机能量转换效率研究》一文中研究指出对于电磁弹射用直线永磁无刷直流电机,可以通过建立电机电参数的匹配关系和实施合适的控制策略达到提升电机输出性能和提高电机能量转换效率的目的。针对动磁式并联磁路结构,对其电磁场模型进行了理论分析;对动态发射过程中的绕组电流和动子加速度变化以及能量转换效率进行了研究。重点分析了电压、电感、负载质量和换相位置对电流、动子速度和能量转换效率的影响。仿真分析表明,电压、电感、负载质量和换相位置均能影响动态发射性能。对于某一固定结构存在最佳的电压、动子质量和换相位置的匹配,根据动子末速度的不同输出需求,实施相应的提前换相控制方法,能够使得其能量转换效率达到最大。(本文来源于《微电机》期刊2015年04期)

汤子鑫,姬新阳,孙思浩,林炜庭[7](2014)在《基于电路模型的弹射用永磁无刷直流直线电机参数优化及仿真》一文中研究指出电磁弹射用永磁无刷直流直线电机工作电压高、电流大、工作速度动态范围大,要求推力恒定,因此在进行电机选择参数慎重考虑其工作特点。在换相期间和非换相期间数学模型基础上,推导出推力波动。结合电磁弹射特点,求解得到以速度和推力为变量的电流和电压的表达式,并将其代人换相推力波动、非换相期间推力波动和效率公式,并以此为目标函数,建立了优化模型。采用词典排序算法解决目标函数之间的冲突问题,对于每一个目标函数,采用模拟退火算法进行优化。最后通过MATLAB仿真计算,获得优化解,给出推力曲线,验证了理论分析的正确性。(本文来源于《四川兵工学报》期刊2014年04期)

姬新阳,汤子鑫,宫福红,黄旭东,谷庆[8](2014)在《电磁弹射用永磁无刷直流直线电机非换相期间推力分析及补偿》一文中研究指出在电磁弹射中要求推力恒定,而速度的增大会引起推力下降,需要进行补偿。在非换相数学模型的基础上,求解得到电流及推力表达式,并分析了速度、电压、占空比对其影响。本文结合电磁弹射推力波形特点,定义、推导出推力波动,并分析各参数对推力波动的影响。对速度增大引起推力下降,提出通过调整电压和占空比的方法进行补偿。最后,通过计算得到不同速度对应的电压和占空比,给出推力曲线和推力波动,验证了算法的正确性和可行性。(本文来源于《大电机技术》期刊2014年02期)

周寿明,吴红星,郑继贵,李立毅[9](2014)在《基于有限元无刷直流直线电机参数优化》一文中研究指出直线控制系统要求直线电机作动器输出的电磁力要大,电磁力波动要小。本文以之作为优化目标,针对直线电机的气隙长度、永磁体厚度、槽口宽度、齿宽/齿距比等进行结构优化设计,分析了影响直线电机作动器输出电磁力的大小和稳定性的各种因素。(本文来源于《微电机》期刊2014年01期)

潘东华[10](2013)在《面向超精定位系统无铁心直流直线电机精确建模与优化研究》一文中研究指出无铁心直流直线电机(Coreless Direct Current Linear Motor,CLDCLM)也称为音圈电机,具有结构简单、近零推力波动、高动态响应及高可靠性等优点,与压电陶瓷、超磁致伸缩等短行程、高精度的执行器相比,具有非接触传动和长行程的特点,广泛应用在超精密定位伺服系统中。超精密定位伺服系统对执行器的要求主要包括:高推力密度、近零散热(电机与外界几乎无热交换)、高动态响应及严格外形、质量约束等。这无疑对无铁心直流直线电机提出了更为苛刻的设计要求,本文针对以上需求开展电机拓扑结构、电磁和温度特性参数解析表达式及多物理场多目标优化设计方法等问题的研究。首先,针对推力密度高、推力波动低的需求提出了一种Halbach阵列、串并联磁路结合的次级结构,具有超薄冷却结构的无铁心初级结构的直流直线电机。Halbach阵列及串、并联磁路结构有效地减小了电机轭板厚度,提高了直流直线电机的推力密度;采用增添冷却结构的方式可提高无铁心电机绕组电流,进一步提高电机推力密度,并且可有效抑制电机温升,从而实现电机与外界环境无热交换。基于无铁心直流直线电机电磁边界简单的特点,采用镜像法与等效磁荷法结合的方式建立起无铁心直流直线电机的气隙磁场的叁维数学模型。在磁场模型中,通过等效磁路法搭建起电机导磁材料的饱和系数模型,有效地提高了该类电机磁场模型的精度,为电机精确推力计算奠定理论基础。通过有限元仿真软件证明了该模型具有更为广泛的尺寸通用性,并且该模型与有限元叁维场计算相比大幅度地削减了计算时间,为无铁心直流直线电机甚至无铁心电机的全局性优化提供了充分的理论依据。在此基础上,推导出电机推力密度、推力波动、电机常数等重要性能指标的关系式以及电阻、电感的解析表达式。在精确的气隙磁场数学模型基础上,分析了绕组端部对无铁心直流直线电机出力的影响机理,推导出绕组直边、端部产生推力在X、Y和Z方向分量的解析表达式,并通过分析给出了非驱动方向寄生力的抑制方法。首次提出了推力系数刚度这一概念描述推力系数随电机初级、次级相对位置变化时的衰减规律,从而作为评价该类电机性能优劣的标准。首次提出了反接串联感应电动势方法从根源上抑制冷却结构的电涡流阻尼力,得到了一种新型抑制电涡流阻尼力的超薄型冷却结构,并推导了阻尼系数的数学模型。通过实验证明了上述模型的准确性。打破了视电机为同一刚体的模型束缚,揭示了无铁心直流直线电机机械结构振荡引发的推力波动的产生机理,并建立电机初级的多刚体多自由度动力学模型。在以上电机推力及扰动力的分析及数学模型指导下,建立了高精度的无铁心直流直线电机动力学模型,为其控制系统的前馈补偿模型奠定了理论基础,通过系统仿真证明了前馈补偿方法的可行性。搭建无铁心直流直线电机热网络法数学模型,并成功预测了电机初级侧表面的高温区,提出了增加导热支路方法降低无铁心直流直线电机初级的侧表面温度,通过温度场仿真及冷却实验验证了该方法的可行性。冷却结构不仅提高了绕组持续电流的密度,满足电机高推力密度的需求,同时突破了超精定位系统中电机近零散热的技术瓶颈。通过热网络模型及有限元模型得到了冷却板的热特性规律,为后续电机多物理场综合优化奠定了理论基础。最后,定义七个尺寸比例系数,结合无铁心直流直线电机设计尺寸输入条件对其电磁结构、冷却结构尺寸进行了完整的参数化建模。以无铁心直流直线电机的电磁模型、散热功率模型及尺寸参数化模型为基础,采用遗传算法构建该电机多目标优化函数,以电机行程、表面温升和外形尺寸等为约束条件,对无铁心直流直线电机进行多物理场综合设计、优化研究。该方法实现了电磁性能、冷却性能及外形尺寸的兼顾设计,解决了无铁心直流直线电机的多物理场耦合、多目标优化的复杂性设计,实现了无铁心直流直线电机高推力密度、低推力波动及近零散热等电机性能的共存。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2013-11-01)

直线直流电机论文开题报告

(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:

直流直线电机在加速动态过程以及稳态时,有较大的速度跟踪误差和稳态误差。提出一种保证动态跟踪精度和稳态精度的自适应全维状态观测器极点配置方法,以提高直流直线电机在运动过程中的加速动态跟踪精度及稳态精度。其主要思想是在直流直线电机系统中安装直线测速装置及位置传感器,用来获取电机的速度状态和位移状态,结合电机输出构造全维状态观测器,配置控制系统期望的零极点,同时,在整个系统之前加入增益矩阵,对其稳态误差进行补偿,最后通过自适应调节器根据电机运行状态不断调节全维状态观测器、反馈控制律及增益矩阵,用以减小系统动态跟踪误差和稳态误差。将设计出的算法用于二段式风机叶片拼装系统激光引导定位装置中,Matlab仿真及实际应用结果表明:该控制算法能够更好地跟踪电机的速度,提高了系统的动态跟踪精度和稳态精度,闭环系统鲁棒性更强。

(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。

直线直流电机论文参考文献

[1].张迅诚.永磁无刷直流直线电机设计及性能分析[D].沈阳工业大学.2019

[2].黄进.直流直线电机保证精度的自适应全维状态观测器极点配置[J].测控技术.2018

[3].黄进,邓皓,汪纪锋.直流直线电机自适应状态空间极点配置控制[J].微特电机.2017

[4].周喜,李杰.直流直线电机控制系统仿真研究[J].黑龙江科技信息.2015

[5].王晨曦.基于DSP的双边永磁直流直线电机的全数字化驱动控制系统的研究与设计[D].广东工业大学.2015

[6].李会来,李小民,李治源.直线永磁无刷直流电机能量转换效率研究[J].微电机.2015

[7].汤子鑫,姬新阳,孙思浩,林炜庭.基于电路模型的弹射用永磁无刷直流直线电机参数优化及仿真[J].四川兵工学报.2014

[8].姬新阳,汤子鑫,宫福红,黄旭东,谷庆.电磁弹射用永磁无刷直流直线电机非换相期间推力分析及补偿[J].大电机技术.2014

[9].周寿明,吴红星,郑继贵,李立毅.基于有限元无刷直流直线电机参数优化[J].微电机.2014

[10].潘东华.面向超精定位系统无铁心直流直线电机精确建模与优化研究[D].哈尔滨工业大学.2013

论文知识图

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