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基于α阶逆系统五自由度无轴承永磁电机解耦控制 被引量:27
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作者 孙玉坤 费德成 朱熀秋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期120-126,共7页
文中应用多变量非线性控制α阶逆系统方法,对新型五自由度无轴承永磁同步电机这一多变量、非线性、强耦合的控制对象进行动态解耦控制研究。介绍了新型五自由度无轴承永磁同步电机结构,阐述了α阶逆系统方法,分析了三自由度磁轴承的工... 文中应用多变量非线性控制α阶逆系统方法,对新型五自由度无轴承永磁同步电机这一多变量、非线性、强耦合的控制对象进行动态解耦控制研究。介绍了新型五自由度无轴承永磁同步电机结构,阐述了α阶逆系统方法,分析了三自由度磁轴承的工作原理和二自由度无轴承永磁同步电机径向力产生机理,给出三自由度磁轴承轴向力、径向悬浮力方程和二自由度无轴承永磁同步电机转矩力和径向悬浮力方程,建立了电机的状态方程,分析了基于α阶逆系统方法解耦控制的可行性,推导出基于α阶逆系统方法的动态解耦控制算法,并进行了仿真研究。仿真结果表明这种控制策略能够实现五自由度无轴承永磁同步电机转矩力和悬浮力之间的动态解耦控制,系统具有良好的动、静态性能。 展开更多
关键词 磁轴承 无轴承永磁同步电机 悬浮力 逆系统方法 解耦控制
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磁流变体(MRF)材料的制备及性能研究 被引量:16
2
作者 刘奇 张平 +1 位作者 王东亚 黄元龙 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期257-259,共3页
以羰基铁粉为磁性粒子,硅油或烃油为载液,对高浓度、微米级的磁流变体材料进行了研究,并对其各项性能及影响因素进行了分析,通过添加剂的加入,合成工艺的改进,可以得到性能良好的磁流变体材料,该磁流变体在汽车智能减振器的应用... 以羰基铁粉为磁性粒子,硅油或烃油为载液,对高浓度、微米级的磁流变体材料进行了研究,并对其各项性能及影响因素进行了分析,通过添加剂的加入,合成工艺的改进,可以得到性能良好的磁流变体材料,该磁流变体在汽车智能减振器的应用试验中取得较好效果。 展开更多
关键词 磁流变体 载液 粘度 磁悬浮 制备
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可控励磁磁悬浮进给平台电磁特性的有限元分析 被引量:26
3
作者 蓝益鹏 胡学成 +1 位作者 陈其林 申永山 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期184-189,共6页
设计一种可控励磁直线同步电动机磁悬浮进给平台,平台与直线同步电动机动子固定相连,直线同步电动机同时实现平台的进给与悬浮。可控励磁磁悬浮进给平台的电动机定子为直流励磁,磁极既是励磁磁极也是平台的悬浮磁极,磁极与动子铁心间的... 设计一种可控励磁直线同步电动机磁悬浮进给平台,平台与直线同步电动机动子固定相连,直线同步电动机同时实现平台的进给与悬浮。可控励磁磁悬浮进给平台的电动机定子为直流励磁,磁极既是励磁磁极也是平台的悬浮磁极,磁极与动子铁心间的法向力为平台的悬浮力,调节励磁电流改变平台的悬浮力;电枢在磁场中受到的切向力为驱动平台的电磁推力,调节电枢电流以调节平台的电磁推力。为了研究可控励磁直线同步电动机磁悬浮进给平台的电磁特性,建立了该平台的数学模型和运动方程,并在数学模型的基础之上对电磁推力与悬浮力进行有限元计算。电磁推力的解析计算结果与有限元分析结果相比较,最大相对误差为8.73%,悬浮力的解析计算结果与有限元分析的结果相比较,最大相对误差为19.15%。计算结果表明可控励磁磁悬浮进给平台运行的可行性。 展开更多
关键词 可控励磁 磁悬浮 进给平台 有限元计算
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飞轮蓄能技术的发展与应用 被引量:16
4
作者 刘怀喜 马润香 张恒 《能源技术》 2003年第1期10-13,共4页
系统地介绍了国内外飞轮储能技术的研究进展及在许多方面已有的应用实例和应用 前景,指出了飞轮储能技术今后的研究及应用趋势。
关键词 飞轮蓄能技术 磁悬浮 飞轮电池 应用 发展趋势 转子系统
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单绕组无轴承永磁薄片电机的原理和实现 被引量:21
5
作者 朱俊 邓智泉 +1 位作者 王晓琳 廖启新 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第33期68-74,共7页
研究了一种单绕组无轴承永磁薄片电机的工作原理和结构设计。摒弃了传统无轴承电机的双绕组结构,采用一套绕组实现电机转子悬浮和旋转。推导了单绕组无轴承永磁薄片电机径向悬浮力的数学模型,给出相应的控制策略和功率系统设计方案。制... 研究了一种单绕组无轴承永磁薄片电机的工作原理和结构设计。摒弃了传统无轴承电机的双绕组结构,采用一套绕组实现电机转子悬浮和旋转。推导了单绕组无轴承永磁薄片电机径向悬浮力的数学模型,给出相应的控制策略和功率系统设计方案。制作了实验样机,并做了空载和负载实验。实验样机调试结果表明,单绕组无轴承永磁薄片电机成功实现了包括径向、轴向和扭转等方向的5自由度全悬浮。 展开更多
关键词 单绕组 无轴承 薄片电机 磁悬浮 H桥
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单自由度磁悬浮系统的状态反馈控制 被引量:10
6
作者 汤洁 李训铭 《计算机测量与控制》 CSCD 2005年第5期472-473,490,共3页
为了使单自由度磁悬浮系统的转子稳定地悬浮在平衡位置, 在建立系统状态空间模型的基础上, 对系统引入状态反馈及误差积分的控制。通过仿真, 系统的稳态误差为0, 获得了较好的动态和稳态特性。这表明, 引入误差积分控制的状态反馈闭环... 为了使单自由度磁悬浮系统的转子稳定地悬浮在平衡位置, 在建立系统状态空间模型的基础上, 对系统引入状态反馈及误差积分的控制。通过仿真, 系统的稳态误差为0, 获得了较好的动态和稳态特性。这表明, 引入误差积分控制的状态反馈闭环控制消除了系统稳态误差, 保证了系统稳定、准确控制的要求。 展开更多
关键词 磁悬浮系统 单自由度 状态反馈控制 状态空间模型 稳态误差 平衡位置 误差积分 稳态特性 闭环控制 积分控制 系统稳定 仿真
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磁悬浮系统PI状态反馈控制器设计 被引量:4
7
作者 李练兵 许镇琳 +1 位作者 杨鹏 王赞明 《河北工业大学学报》 CAS 1999年第2期40-43,共4页
首先对磁悬浮控制系统的数学模型进行分析,经过合理的线性化,建立了系统的状态空间模型,在此基础上进行了PI状态反馈控制器的设计。对控制器数字仿真的结果表明,PI状态反馈设计方法能够得到动备性能优良、稳态无差的控制器,并... 首先对磁悬浮控制系统的数学模型进行分析,经过合理的线性化,建立了系统的状态空间模型,在此基础上进行了PI状态反馈控制器的设计。对控制器数字仿真的结果表明,PI状态反馈设计方法能够得到动备性能优良、稳态无差的控制器,并且悬浮位置输出可直接由参考输入端给定。 展开更多
关键词 状态空间模型 状态反馈 磁悬浮系统 反馈控制器
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新型交替极无轴承永磁电机的原理与实现 被引量:11
8
作者 仇志坚 邓智泉 +1 位作者 王晓琳 孟令孔 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第33期1-5,共5页
传统永磁型无轴承电机悬浮力和转矩控制存在耦合,该文对一种新型交替极转子结构的无轴承永磁电机的磁悬浮原理进行了深入分析和数学建模,指出该类型电机所具有的独特的悬浮控制和转矩控制解耦的特点,并构建了无轴承交替极永磁电机的实... 传统永磁型无轴承电机悬浮力和转矩控制存在耦合,该文对一种新型交替极转子结构的无轴承永磁电机的磁悬浮原理进行了深入分析和数学建模,指出该类型电机所具有的独特的悬浮控制和转矩控制解耦的特点,并构建了无轴承交替极永磁电机的实时控制系统。实验结果表明实现了该新型无轴承永磁电机的动、静态稳定悬浮,验证了悬浮与转矩控制解耦的特性。 展开更多
关键词 永磁电机 无轴承电机 交替极电机 悬浮力 磁悬浮
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无轴承薄片电机磁体形状优化设计及系统实现 被引量:9
9
作者 廖启新 邓智泉 王晓琳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期28-32,共5页
无轴承永磁薄片电机引起了工业界的关注。这种电机集电机与磁轴承于一体,并利用被动磁悬浮与主动磁悬浮相结合的方法简化了结构、降低了成本。因其独特的结构,无轴承永磁薄片电机的径向悬浮性能对其各自由度悬浮性能有较大的影响,同时... 无轴承永磁薄片电机引起了工业界的关注。这种电机集电机与磁轴承于一体,并利用被动磁悬浮与主动磁悬浮相结合的方法简化了结构、降低了成本。因其独特的结构,无轴承永磁薄片电机的径向悬浮性能对其各自由度悬浮性能有较大的影响,同时其集成度高,对损耗有较严格的要求。该文从这2个方面出发提出了一种基于有限元分析的表贴式永磁无轴承薄片电机永磁体形状的优化设计方法。仿真与实验证明,永磁体经优化设计后,其转子磁场谐波含量非常小,损耗小,悬浮力脉动小,易于获得良好的悬浮性能。 展开更多
关键词 磁悬浮 无轴承 薄片电机 磁体优化 有限元
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BIM技术在跨越磁悬浮轨道桥梁工程施工中的应用研究 被引量:15
10
作者 姜早龙 李园 +1 位作者 张志军 冯晓哲 《施工技术》 CAS 2018年第24期58-63,共6页
通过对长沙市黄花机场大道跨磁悬浮轨道桥段的实际应用分析,搭建BIM可视化模型,进行深化设计。在项目施工过程中,模拟顶推、落梁、吊装等施工过程,展开质量安全与进度可视化管理。通过资料共享、劳务人员信息调控、二维码编制等环节完成... 通过对长沙市黄花机场大道跨磁悬浮轨道桥段的实际应用分析,搭建BIM可视化模型,进行深化设计。在项目施工过程中,模拟顶推、落梁、吊装等施工过程,展开质量安全与进度可视化管理。通过资料共享、劳务人员信息调控、二维码编制等环节完成BIM技术的协同管理,同时结合无人机、AR等新技术,不断完善BIM的应用。最后总结BIM应用存在单一性、局限性、表面性的问题,需结合其他工具,考虑多方因素,不断加大研究与应用力度。 展开更多
关键词 高架桥 建筑信息模型 磁悬浮 顶推 落梁 管理 技术
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基于磁悬浮动量轮微框架能力的卫星滚动—偏航姿态稳定控制研究 被引量:14
11
作者 刘虎 房建成 刘刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1063-1069,共7页
研究基于磁悬浮动量轮的微框架能力进行卫星的滚动-偏航姿态稳定控制问题。在考虑卫星轨道角速度的条件下,建立了磁悬浮动量轮转子和卫星姿态动力学方程,设计了一种不使用偏航姿态敏感器的卫星滚动-偏航姿态控制器。该控制器由内、外两... 研究基于磁悬浮动量轮的微框架能力进行卫星的滚动-偏航姿态稳定控制问题。在考虑卫星轨道角速度的条件下,建立了磁悬浮动量轮转子和卫星姿态动力学方程,设计了一种不使用偏航姿态敏感器的卫星滚动-偏航姿态控制器。该控制器由内、外两个控制回路组成,其中:外环控制回路根据滚动姿态敏感器输出的卫星姿态角信息产生转子外框角-内框角的参考值;内环控制回路控制转子外框角-内框角的稳定,并通过控制转子外框角-内框角跟随外环回路给定的参考值变化实现动量轮转子角动量方向的变化,与卫星进行角动量交换。对所设计的控制器进行了稳定性分析,通过仿真进一步验证了其有效性,在给定扰动和不使用偏航敏感器的条件下,偏航角的精度和稳定度分别优于0.08°和0.0001°/s。 展开更多
关键词 磁悬浮 动量轮 卫星 姿态稳定控制 微框架
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磁性淀粉微球药物载体的合成及表征 被引量:12
12
作者 杨小玲 姜玉凤 张引莉 《应用化工》 CAS CSCD 2008年第1期45-46,61,共3页
先合成表面接羟基的磁流体,再在表面包覆上一层可溶性淀粉,采用悬浮聚合法和分散聚合法交联聚合成球,制得表面带羟基的磁性复合微球。经红外光谱、扫描电镜及粒度分析。结果表明,悬浮聚合法合成效果好,磁性淀粉复合微球分散性好,... 先合成表面接羟基的磁流体,再在表面包覆上一层可溶性淀粉,采用悬浮聚合法和分散聚合法交联聚合成球,制得表面带羟基的磁性复合微球。经红外光谱、扫描电镜及粒度分析。结果表明,悬浮聚合法合成效果好,磁性淀粉复合微球分散性好,粒径在16—120μm占77%,Fe3O4在微球中平均含量为2.55mg/g,微球结构坚韧,抗水溶性好。 展开更多
关键词 磁流体 复合微球 悬浮聚合法
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更新计量基本单位[kg]定义的研究现状 被引量:13
13
作者 赵克功 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期133-141,共9页
在国际单位制中 ,质量的基本单位 [kg]是以保存在巴黎国际计量局的千克原器定义的。现在 ,各国 [kg]基准的质量以平均每年约 0 .5 μg的增长率在变大 ,这种变化早已超过 [kg]国际比对的精度。从 2 0世纪五十年代开始 ,科学家们对更新 [... 在国际单位制中 ,质量的基本单位 [kg]是以保存在巴黎国际计量局的千克原器定义的。现在 ,各国 [kg]基准的质量以平均每年约 0 .5 μg的增长率在变大 ,这种变化早已超过 [kg]国际比对的精度。从 2 0世纪五十年代开始 ,科学家们对更新 [kg]的定义进行了深入的探索与大量的研究 ,有望于 2 1世纪初将会有所突破 ,得以利用基本物理常数或原子的物理特性来建立量子化的 [kg]新定义。 展开更多
关键词 阿伏伽德罗常数 单晶硅晶体 克分子质量 原子量 金原子 磁悬浮实验 计量单位 质量 千克 千克原器
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数控机床直线伺服驱动控制的若干问题与展望 被引量:11
14
作者 郭庆鼎 赵希梅 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2006年第3期273-277,共5页
分析了直线电机模型的特殊性及存在的问题,同时还相应地进行了控制算法的计算分析,并对直线电机悬浮力的应用前景进行了展望.直线电机在数控机床应用方面实现了所谓零传动,负载侧的干扰没有受到衰减,宜于采用H∞鲁棒控制方法抑制扰动的... 分析了直线电机模型的特殊性及存在的问题,同时还相应地进行了控制算法的计算分析,并对直线电机悬浮力的应用前景进行了展望.直线电机在数控机床应用方面实现了所谓零传动,负载侧的干扰没有受到衰减,宜于采用H∞鲁棒控制方法抑制扰动的影响.为减小或消除摩擦对低速精加工时伺服特性的干扰,采用磁悬浮技术是一个根本的解决方案.直线电机正好集直接驱动、水平推力控制与垂直力磁悬浮控制于一身,是未来数控机床伺服驱动的一个发展方向. 展开更多
关键词 直线电机 零传动 H∞鲁棒控制 摩擦 磁悬浮
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一种改进的无轴承开关磁阻电机数学模型 被引量:12
15
作者 李倬 葛宝明 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期850-856,共7页
类似于常规开关磁阻电机,无轴承开关磁阻电机的定、转子极宽并非总是相等,通常转子极宽略大于定子极宽,在建立数学模型时应当考虑这一因素。现有的无轴承开关磁阻电机数学模型都存在电机定、转子极宽相等的约束。考虑无轴承开关磁阻电... 类似于常规开关磁阻电机,无轴承开关磁阻电机的定、转子极宽并非总是相等,通常转子极宽略大于定子极宽,在建立数学模型时应当考虑这一因素。现有的无轴承开关磁阻电机数学模型都存在电机定、转子极宽相等的约束。考虑无轴承开关磁阻电机定、转子极宽可能存在的不相等因素,采用基于直线磁路和变椭圆系数的椭圆形磁路分割法求取气隙磁导,推导出无轴承开关磁阻电机的通用数学模型,使其不仅适用于定、转子极宽相等,而且适用于转子极宽大于定子极宽的情况。以实验室样机为例,将基于所建模型的分析结果与有限元分析结果进行了对比,验证了所建数学模型的正确性,精确度满足工程要求。应用所建立的无轴承开关磁阻电机数学模型,分析了定、转子极宽不等对悬浮力和转矩的显著影响。 展开更多
关键词 无轴承电机 开关磁阻电机 解析模型 磁悬浮 悬浮力
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飞轮储能磁轴承系统结构及其悬浮特性 被引量:7
16
作者 杨志轶 赵韩 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第5期738-740,共3页
介绍了一种由径向永磁轴承与电磁推力轴承组成的单轴主动控制的飞轮储能磁轴承系统结构 ,径向永磁轴承提供径向恢复力与轴向悬浮力 ,电磁推力轴承提供轴向恢复力。并对系统的结构参数计算及其磁悬浮特性进行了分析与讨论。研究结果表明 ... 介绍了一种由径向永磁轴承与电磁推力轴承组成的单轴主动控制的飞轮储能磁轴承系统结构 ,径向永磁轴承提供径向恢复力与轴向悬浮力 ,电磁推力轴承提供轴向恢复力。并对系统的结构参数计算及其磁悬浮特性进行了分析与讨论。研究结果表明 ,永磁轴承动、静磁环轴向位移对系统承载力与刚度有明显影响 ,采用多对磁环永磁轴承 。 展开更多
关键词 飞轮储能 永磁轴承 电磁轴承 结构参数 悬浮特性
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磁悬浮式隔振技术的特性分析与研究 被引量:8
17
作者 王福强 马履中 沈春根 《机械设计与研究》 CSCD 2003年第1期44-45,共2页
对稀土永磁材料在隔振系统的磁悬浮应用特性作了研究 ,给出了永磁系统空间磁密及磁力定量计算的方法 ,设计了一种新型磁悬浮式隔振装置 ,在运用试验及应用人工神经网络的方法对其良好悬浮特性和非线性刚度特性进行了综合分析的基础上 ,... 对稀土永磁材料在隔振系统的磁悬浮应用特性作了研究 ,给出了永磁系统空间磁密及磁力定量计算的方法 ,设计了一种新型磁悬浮式隔振装置 ,在运用试验及应用人工神经网络的方法对其良好悬浮特性和非线性刚度特性进行了综合分析的基础上 ,引入实验修正系数完善了理论模型 。 展开更多
关键词 磁悬浮 减振器 神经网络 稀土永磁材料
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采用实心铁磁体的磁悬浮工作台的系统辨识 被引量:7
18
作者 毛军红 高琳 李黎川 《微细加工技术》 2004年第1期62-67,80,共7页
在超精密磁悬浮工作台中,作为衔铁被悬浮的工作台,如果可以不采用硅钢片而直接使用实心铁磁材料,则可以大大简化加工工艺,并提高工作台的刚度,但实心铁磁材料的电涡流效应对工作台性能的影响需要由实验加以确定。针对这一问题,对一个工... 在超精密磁悬浮工作台中,作为衔铁被悬浮的工作台,如果可以不采用硅钢片而直接使用实心铁磁材料,则可以大大简化加工工艺,并提高工作台的刚度,但实心铁磁材料的电涡流效应对工作台性能的影响需要由实验加以确定。针对这一问题,对一个工作台采用电工纯铁的实际系统进行了研究。实验数据及系统辨识表明,由于电涡流效应,实际物理系统的特性与理论模型有明显的差异,如果不考虑这些差异,将很难获得令人满意的控制效果。另一方面,只要对系统实施辨识,并根据辨识的结果设计磁悬浮控制器,即使采用实心铁磁材料,仍可获得良好的控制性能。 展开更多
关键词 铁磁体 磁悬浮工作台 系统辨识 精密工作台 电涡流效应 控制性能
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无轴承薄片电机二维被动悬浮特性 被引量:7
19
作者 廖启新 王晓琳 邓智泉 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期117-121,共5页
为了研究无轴承薄片电机的被动悬浮特性,通过2D磁路分析的方法,建立了非永磁薄片电机的2D轴向悬浮力模型和回复力矩模型,并进行了有限元仿真验证。直接采用有限元分析的方法,得出了永磁薄片电机的被动悬浮力与电机各参量之间的关系。结... 为了研究无轴承薄片电机的被动悬浮特性,通过2D磁路分析的方法,建立了非永磁薄片电机的2D轴向悬浮力模型和回复力矩模型,并进行了有限元仿真验证。直接采用有限元分析的方法,得出了永磁薄片电机的被动悬浮力与电机各参量之间的关系。结果表明:电机的轴向悬浮力基本与轴向偏移、电机半径成线性关系,但与电机的轴向长度无明显关系,且气隙磁密越大悬浮力越大;电机的回复力矩随扭转角度增长而增长,电机的长径比较大、等效气隙较小时将难以产生回复力矩,回复力矩随着电机的轴向长度增加而增加,达到最大值后逐渐下降直至反向。 展开更多
关键词 磁悬浮 无轴承 薄片电机 被动悬浮
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磁力轴承支承特性的影响因素研究 被引量:7
20
作者 吴华春 胡业发 江征风 《组合机床与自动化加工技术》 2007年第4期7-10,共4页
磁悬浮转子动态特性是磁力轴承支承与转子动力学综合作用的结果,其好坏不仅决定悬浮能否实现,而且还直接影响其动态性能和转子的回转精度。因此开展对磁悬浮支承技术的研究,为磁悬浮转子技术应用于工业提供技术储备和可能性,具有重要的... 磁悬浮转子动态特性是磁力轴承支承与转子动力学综合作用的结果,其好坏不仅决定悬浮能否实现,而且还直接影响其动态性能和转子的回转精度。因此开展对磁悬浮支承技术的研究,为磁悬浮转子技术应用于工业提供技术储备和可能性,具有重要的理论价值和现实意义。文章首先提出了磁悬浮转子支承磁刚度、磁阻尼的概念,并推导出其计算公式;接着采用频域等效法系统地分析了频率、转子质量、传感器、滤波、功率放大器等环节对磁刚度、磁阻尼的影响。 展开更多
关键词 磁力轴承 支承特性 磁刚度 磁阻尼
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