高可靠航天多余度伺服技术发展综述 被引量：9

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作者 刘文虎 郑继敏 文军 《自动化与仪器仪表》 2020年第9期20-23,28,共5页

伺服系统是航空航天飞行器重要构成部分,是实现各种武器装备精准打击的执行机构,其性能影响着整个控制系统的控制品质。随着武器系统的飞速发展,未来伺服系统应具备高可靠性、高容错性、长航时等技术指标。传统的液压和电动伺服系统已... 伺服系统是航空航天飞行器重要构成部分,是实现各种武器装备精准打击的执行机构,其性能影响着整个控制系统的控制品质。随着武器系统的飞速发展,未来伺服系统应具备高可靠性、高容错性、长航时等技术指标。传统的液压和电动伺服系统已在余度设计、容错控制方面取得一定的成果并在航空领域得到广泛应用。但远远不能满足未来高可靠、高性能飞行器的发展需求。简单介绍了传统的多余度液压伺服系统和多余度电动伺服系统的发展历史和研究现状,重点阐述了多相永磁容错电机的研究现状及应用。 展开更多

关键词 伺服系统 余度设计 高可靠 永磁容错电机

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采用VSIC-MTPA的五相内嵌式永磁容错电机短路容错控制 被引量：8

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作者 陈前 顾理成 +1 位作者 赵文祥 刘国海 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第21期7087-7093,共7页

五相内嵌式永磁容错电机(five-phase interior permanent magnet fault-tolerant motor,IPMFTM)发生短路故障后,现有id=0容错控制策略不能利用电机内的磁阻转矩,无法维持容错运行的高转矩输出能力。为此,该文提出一种基于虚拟信号注入... 五相内嵌式永磁容错电机(five-phase interior permanent magnet fault-tolerant motor,IPMFTM)发生短路故障后,现有id=0容错控制策略不能利用电机内的磁阻转矩,无法维持容错运行的高转矩输出能力。为此,该文提出一种基于虚拟信号注入最大转矩电流比(virtual signal injection control-maximum torque per ampere,VSIC-MTPA)的短路容错控制。首先根据故障前后基波磁动势不变原则推导出基波降阶矩阵,构建故障下基波解耦模型;其次采用短路相电流与其反电势的关系求取抑制短路电流负面影响的补偿电压;最后通过注入虚拟高频信号获取容错控制下的MTPA因子,使电机运行于最大转矩点。通过实测20槽/14极IPMFTM故障运行下的动、静态特性,验证理论分析的正确性和可行性。 展开更多

关键词 五相内嵌式永磁电机 短路 磁阻转矩 虚拟信号注入最大转矩电流比

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五相永磁容错电机设计与故障控制 被引量：4

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作者 陈贤阳 黄开胜 陈贤波 《电机与控制应用》 北大核心 2014年第8期22-27,共6页

为使多相永磁容错电机的设计变得简单、准确,基于电机几何相似定理得到五相永磁容错电机的主要尺寸。基于Maxwell建立该电机的二维模型,取合适的相电枢匝数来获得合理的空载反电动势,对磁钢尺寸形状进行优化削弱齿槽转矩,使电机的负载... 为使多相永磁容错电机的设计变得简单、准确,基于电机几何相似定理得到五相永磁容错电机的主要尺寸。基于Maxwell建立该电机的二维模型,取合适的相电枢匝数来获得合理的空载反电动势,对磁钢尺寸形状进行优化削弱齿槽转矩,使电机的负载转矩波动小,并分析稳定运行和缺一相两种情况下电机输出转矩的情况,表明该电机容错能力强。试制并测试了样机,验证该设计方法的合理性和Maxwell仿真的准确性。为设计多相永磁容错电机提供一种理论和实践的参考,具有工程价值。 展开更多

关键词 五相永磁容错电机 电机几何相似定理 空载反电动势 齿槽转矩 仿真

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五相开绕组永磁容错电机零序电流开环容错控制策略

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作者 李琪琦 郑再平 +2 位作者 李旭阳 杨斌 王开春 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2021年第2期86-91,共6页

针对采用陶瓷轴承的五相开绕组永磁容错电机,开展一相开路故障下的容错控制策略研究。首先建立电机的数学模型。然后在没有相电流和为零的约束下推导容错电流指令,实现故障前后转矩脉动一致。进而提出了一种零序空间开环容错控制策略。... 针对采用陶瓷轴承的五相开绕组永磁容错电机,开展一相开路故障下的容错控制策略研究。首先建立电机的数学模型。然后在没有相电流和为零的约束下推导容错电流指令,实现故障前后转矩脉动一致。进而提出了一种零序空间开环容错控制策略。该容错控制策略中,降阶解耦矩阵不会随故障相位置不同而改变。接着分析相电流幅值随三次谐波电流注入率增加的变化规律,确定使得相电流幅值最小的注入率。最终通过仿真进行验证,仿真结果表明,采用零序空间开环容错控制策略可以在一相开路故障下得到与无故障情况下相同的转矩脉动,验证了所提出的容错控制策略的有效性。此外,在相同转矩下以0.249为注入率注入三次谐波电流,可以将一相开路故障下的相电流峰值降低18.6%。 展开更多

关键词 五相开绕组永磁容错电机 容错控制 降阶解耦矩阵 零序空间开环

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多电飞机容错作动系统拓扑结构分析 被引量：4

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作者 齐蓉 陈明 《航空计算技术》 2005年第1期82-85,共4页

针对多电飞机电力作动系统,提出永磁容错电机及其容错驱动控制的拓扑结构,探讨系统的电气故障模式,研究防止故障传播的电、磁、热隔离设计,在理论上给出了容错电机相数的选取方法,采用独立的同轴电机组件实现高冗余系统。研究结果表明:... 针对多电飞机电力作动系统,提出永磁容错电机及其容错驱动控制的拓扑结构,探讨系统的电气故障模式,研究防止故障传播的电、磁、热隔离设计,在理论上给出了容错电机相数的选取方法,采用独立的同轴电机组件实现高冗余系统。研究结果表明:电机、功率变换器和供电通道均采用以相为基本单位的模块化拓扑结构可实现多电飞机对作动系统的高容错要求。 展开更多

关键词 电力作动系统 容错电机 容错驱动

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六相永磁容错电机不对称运行研究 被引量：5

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作者 彭芳彪 严东超 +1 位作者 王光明 袁辰晖 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2009年第3期73-77,共5页

六相永磁容错电机发生一相或多相开路故障后,如不调整剩余相的电流,转矩脉动会很大,电机性能会明显降低。为使电机单相开路后能保持正常状态下的性能,以A相开路为例,建立了该电机单相开路情况下在静止五相坐标系上的数学模型,对其进行... 六相永磁容错电机发生一相或多相开路故障后,如不调整剩余相的电流,转矩脉动会很大,电机性能会明显降低。为使电机单相开路后能保持正常状态下的性能,以A相开路为例,建立了该电机单相开路情况下在静止五相坐标系上的数学模型,对其进行虚拟坐标变换后,实现了电机故障状态下的解耦控制,可对电机进行矢量控制。建立了仿真模型,仿真结果表明:一相开路情况下,通过调整剩余相电流的幅值和相位,电机仍能正常运行,且保持了正常状态下的性能,实现了电机的容错控制。 展开更多

关键词 六相永磁容错电机 单相开路故障 虚拟坐标变换 解耦控制 不对称运行

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双三相隔齿绕永磁同步电机容错性能分析 被引量：4

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作者 齐歌 张宁 高帅军 《微特电机》 2019年第10期11-15,20,共6页

集中绕组中隔齿绕制形式能增大电机的绕组自感,实现绕组间的相互隔离,将该种绕组结构应用在双三相永磁同步电机可设计一种新的永磁同步容错电机。利用Ansoft Maxwell 2D分别为12槽10极和24槽22极双三相隔齿绕永磁同步电机建立仿真模型,... 集中绕组中隔齿绕制形式能增大电机的绕组自感,实现绕组间的相互隔离,将该种绕组结构应用在双三相永磁同步电机可设计一种新的永磁同步容错电机。利用Ansoft Maxwell 2D分别为12槽10极和24槽22极双三相隔齿绕永磁同步电机建立仿真模型,针对不同绕组分布形式的电机进行有限元分析。研究两种极槽配合形式下不同接线方式的双三相隔齿绕永磁同步电机在静态磁场和瞬态磁场中的空载磁链波形、空载反电动势波形和绕组电感矩阵等特性,对比分析其电磁性能和容错性能,总结出更适合永磁同步容错电机的结构类型。 展开更多

关键词 隔齿绕 永磁同步容错电机 电磁性能 容错性能 有限元分析

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基于强化缓冲算子的六相永磁容错电机故障预测 被引量：2

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作者 阳杰 雷晓犇 +1 位作者 李曙伟 刘兴文 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2015年第5期24-27,共4页

永磁容错电机属于高阶非线性强耦合的复杂系统,受到外界干扰后,提取的故障特征信号容易失真。针对永磁容错电机系统受到外在冲击时,传统灰色模型故障预测精度不高的问题,提出了一种新的故障预测改进方法。采用强化缓冲算子对数据序列进... 永磁容错电机属于高阶非线性强耦合的复杂系统,受到外界干扰后,提取的故障特征信号容易失真。针对永磁容错电机系统受到外在冲击时,传统灰色模型故障预测精度不高的问题,提出了一种新的故障预测改进方法。采用强化缓冲算子对数据序列进行处理,还原数据,排除冲击干扰,而后通过建立的GM(1,1)基本模型对故障能量特征数据序列进行预测。结果表明,故障原始序列经过各类强化缓冲算子作用后,预测精度提高到96.3%以上,预测相对误差较原始序列基本模型平均降低了43.06%,有效提高了行为数据的故障预测精度。 展开更多

关键词 六相永磁容错电机 故障预测 灰色模型 强化缓冲算子

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基于对数变换的六相永磁容错电机故障预测研究

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作者 雷晓犇 阳杰 李曙伟 《计算机测量与控制》 2015年第9期3009-3011,共3页

研究电力作动系统用永磁容错电机故障预测问题,有利于准确监控飞行器健康状态,为飞机维修提供决策支持;TS(2*2永磁容错电机特征信号复杂无序,传统灰色模型故障预测精度不高,基于此,提出一种新的故障预测改进方法;TS(2*2首先对原始故障... 研究电力作动系统用永磁容错电机故障预测问题,有利于准确监控飞行器健康状态,为飞机维修提供决策支持;TS(2*2永磁容错电机特征信号复杂无序,传统灰色模型故障预测精度不高,基于此,提出一种新的故障预测改进方法;TS(2*2首先对原始故障能量特征序列进行对数变换处理,对序列进行一次累加生成,建立GM(1,1)灰色模型,最后将得到的拟合还原成模拟值,得到预测数据;TS(2*2结果表明,故障原始序列经过对数函数变换处理后,预测误差相比于未经处理的基本灰色模型降低了4.63%,预测精度提高到96.5%以上,有效提高了永磁容错电机的故障预测精度。 展开更多

关键词 TS(2＊2:六相永磁容错电机 故障预测 灰色模型 对数变换

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基于降阶解耦的五相容错伺服电机驱动系统容错控制策略

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作者 薛荣泽 蒋雪峰 +4 位作者 孙延超 汤欣喜 高宇飞 魏之建 马凯 《电气工程学报》 CSCD 2023年第4期124-133,共10页

为提高作战装备的统战性能和可靠性,电驱动系统在武器装备中起到越来越重要的作用,高可靠的电驱动武器装备成为各国力求突破的方向。针对导弹电动舵机因工作环境恶劣导致不可避免的电气故障、常常不能可靠稳定运行的问题,提出一种具备... 为提高作战装备的统战性能和可靠性,电驱动系统在武器装备中起到越来越重要的作用,高可靠的电驱动武器装备成为各国力求突破的方向。针对导弹电动舵机因工作环境恶劣导致不可避免的电气故障、常常不能可靠稳定运行的问题,提出一种具备高可靠性的五相容错伺服电机(Permanent magnet fault-tolerant servo motor,PMFSM)伺服系统,为了维持有效定子磁动势不变,实现对故障模式下电机驱动系统的矢量控制策略,提出一套适用于单相开路故障下的Clark和Park变换矩阵。针对故障模式下绕组中性点位偏移对空间矢量脉宽调制(Space vector pulse width modulation,SVPWM)的影响,提出了一种电压补偿策略减弱中性点电位偏移对SVPWM的影响,通过仿真和试验验证所提的五相PMFSM驱动系统的容错控制策略可以使五相PMFSM在绕组单相开路故障下高可靠容错运行,使导弹电动舵机系统有更高的可靠性和更强的容错性。 展开更多

关键词 五相容错伺服电机 空间电压矢量脉宽调制 开路故障 容错控制 电动舵机

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开路故障下永磁容错轮缘推进电机直接转矩控制策略

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作者 季彦名 赵宏革 朱景伟 《大连海事大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期110-116,共7页

针对轮缘推进电机的结构及特点,将六相永磁容错电机应用于轮缘推进系统中,对六相永磁容错轮缘推进电机直接转矩控制策略进行深入研究.借鉴三相永磁容错电机SVPWM控制策略,对电机的每一相进行磁链容错补偿,实现单相开路故障下六相永磁容... 针对轮缘推进电机的结构及特点,将六相永磁容错电机应用于轮缘推进系统中,对六相永磁容错轮缘推进电机直接转矩控制策略进行深入研究.借鉴三相永磁容错电机SVPWM控制策略,对电机的每一相进行磁链容错补偿,实现单相开路故障下六相永磁容错轮缘推进电机的直接转矩控制.同时,通过MATLAB/Simulink进行仿真,并与六相永磁容错电机bangbang控制策略进行对比分析,验证了基于SVPWM的直接转矩控制策略在开路故障下作为六相永磁容错电机容错控制方法的可行性及其独特的优越性. 展开更多

关键词 永磁容错轮缘推进电机 容错控制 直接转矩 SVPWM

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