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《沈阳工业大学》 2006年
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永磁直线同步电机推力及其直接推力控制系统研究

崔皆凡  
【摘要】:直线电机与控制技术相结合形成的直线电机驱动系统在工业领域中的应用,有着旋转电机驱动系统无法比拟的优势。随着电力电子技术和各种新型控制策略的深入发展以及各种高性能电磁材料的研制成功,直线电机驱动系统蕴藏着巨大的应用潜力。 本文以国家自然科学基金项目:“数控机床回转送进精密直接驱动技术及其控制策略研究(项目批准号:50375102)”为背景,从直接驱动系统的应用现状和当前研究的热点问题出发,对直线电机技术及其控制技术进行研究。 提高推力、减小体积是开展直线电机研究的核心问题之一。文中从解析分析、数值分析与实验研究三个方面出发进行综合研究。分析永磁直线同步电机的电磁场、计算电磁力、分析直线电机参数变化对推力的影响以及直线电机推力实验。 推导了直线电机推力与直线电机动子尺寸、气隙、永磁体结构参数之间的解析关系式:从基本电磁理论出发,推导了推力密度的解析表达式。分析了永磁直线同步电机结构参数对直线电机推力的影响。 将旋转电机的直接转矩控制拓展应用于直线电机控制,研制了基于DSP的永磁直线同步电机的直接推力控制系统实验平台。对适合直线电机直接推力控制的方法进行理论分析和实验研究。 针对直线电机控制系统采用具有高鲁棒性能的滑模变结构直接推力控制的新思路,解决实际系统中存在的多种因素对控制性能的影响问题,达到抑制推力脉动并获得良好动态响应性能的目的。 将模糊控制和滑模控制的各自优点密切结合起来,针对滑模变结构控制中抖振现象采用模糊滑模直接推力控制策略,有效的抑制了滑模控制系统的抖振。
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TM341

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 贺凯;熊光煜;;基于Matlab7.1/Simulink的永磁直线同步电机的建模与仿真[J];电力学报;2007年04期
2 王海星;封海潮;司纪凯;;PMLSM直接推力控制系统研究[J];微电机;2012年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 龚泉榕;自由活塞式斯特林永磁直线发电机控制系统研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 周维正;双向交链横向磁通平板型永磁同步直线电机的基础研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 柳海波;液体发射药火炮加注系统仿真研究[D];南京理工大学;2012年
4 陈坤;基于混合矢量SVPWM的永磁直线同步电机推力脉动抑制[D];沈阳工业大学;2012年
5 李林;永磁同步直线电机系统最小损耗快速响应控制[D];沈阳工业大学;2012年
6 李华群;永磁直线同步电机直接推力改进技术研究[D];河南理工大学;2009年
7 李海鹏;高速精密直线驱动式静压气浮平台的运动特性研究[D];广东工业大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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5 周鸣争;人工神经网络在自动控制系统中的应用[J];安徽机电学院学报;2000年02期
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7 冯瑞琴;;基于PLC和模糊控制技术的污水处理控制系统设计与实现[J];安徽农业科学;2011年34期
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10 梁爽;安志勇;于秋水;;飞行器姿控模糊参数整定PID算法研究[J];半导体光电;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡春雨;李武峰;严辉;;一种新型电动汽车智能充电机的研制[A];第十四届中国科协年会第19分会场:电动汽车充放电技术研讨会论文集[C];2012年
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3 梁捷;陈力;;漂浮基空间机械臂姿态、关节协调运动的模糊变结构滑模控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 陈志煌;陈力;;漂浮基双臂空间机器人本体与末端抓手协调运动的模糊滑模控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 盛义发;喻寿益;洪镇南;高金生;;永磁同步电机直接转矩控制系统的开关频率优化及其模糊控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 王立强;雷美珍;卢琴芬;叶云岳;;大气隙直线感应电机矢量控制系统建模与仿真[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 王立强;卢琴芬;叶云岳;雷美珍;;基于虚拟仪器的三相直线感应电机静态测试系统[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 乔美英;兰建义;;模糊逻辑神经网络控制在交流调速系统中的仿真研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 李俊丽;张光辉;祝晓红;;新型智能变增益单神经元PID控制算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 刘青松;王瑞明;王斌;蒋静坪;;基于思维进化算法的滑模控制感应电机伺服驱动系统研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
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1 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
2 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
3 雷金;洛仑兹平面电机的结构动态特性研究[D];华中科技大学;2010年
4 权建洲;高速工况下H型桁架定位平台的建模与同步控制[D];华中科技大学;2010年
5 王晋;多相永磁电机的理论分析及其控制研究[D];华中科技大学;2010年
6 杨通;高速大推力直线感应电机的电磁理论与设计研究[D];华中科技大学;2010年
7 颜鹏达;斯特林型两级脉管制冷机理论与实验研究[D];浙江大学;2009年
8 宋新玉;镍基合金Inconel 718高速切削刀具磨损机理研究[D];山东大学;2010年
9 李奇南;钢板磁悬浮系统控制[D];浙江大学;2010年
10 胡楚雄;基于全局任务坐标系的精密轮廓运动控制研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张志华;弧形直线电机伸缩门及其控制研究[D];河南理工大学;2010年
2 王旭强;圆筒型永磁直线同步电机电磁性能及温度场研究[D];河南理工大学;2010年
3 滕景忠;智能瓦斯传感器的研制[D];山东科技大学;2010年
4 黄磊;模糊控制技术在热风炉温控系统中的应用研究[D];长春理工大学;2010年
5 杨薇;多轴同步传动磨毛整理机控制技术研究[D];浙江理工大学;2010年
6 张华杰;模糊神经网络在肺癌诊断中的应用[D];郑州大学;2010年
7 胡扬超;基于模糊自适应PID压铸机控制系统的研制[D];郑州大学;2010年
8 贺莉;基于Matlab的永磁直线同步电机混沌系统研究[D];郑州大学;2010年
9 李翠云;基于PLC与模糊PID的混凝投药复合控制系统的研究[D];山东农业大学;2010年
10 李长鹏;基于CSTR温度系统的模糊神经网络预测控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王明美,张爱华;液体发射药火炮[J];兵器材料科学与工程;1990年05期
2 马保柱;李华德;胡广大;;基于空间矢量脉宽调制的永磁同步电动机直接磁链控制[J];北京科技大学学报;2008年06期
3 曹兴;戴鹏;夏帅;刘贺;于月森;;一种三相SVPWM逆变器死区补偿方法[J];变频器世界;2010年02期
4 王春民;嵇艳鞠;栾卉;张智恩;;MATLAB/SIMULINK永磁同步电机矢量控制系统仿真[J];吉林大学学报(信息科学版);2009年01期
5 李亚旭;横向磁通电动机拓扑结构初析[J];船电技术;2003年01期
6 翟小飞;张俊洪;赵镜红;;永磁同步直线电机的MATLAB仿真及其定位实验[J];船电技术;2006年04期
7 李庆民;张俊洪;赵镜红;;永磁直线同步电机位置伺服系统的模糊PID控制[J];船电技术;2008年04期
8 柳海波;张相炎;;液体发射药火炮加注系统仿真[J];四川兵工学报;2011年07期
9 党小宏,朱广圣,林钧毅,张月林;RLPG液体发射药加注系统研究[J];弹道学报;1997年01期
10 王瑞铨;国外运载火箭低温加注系统[J];导弹与航天运载技术;1997年02期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王延风;磁悬浮精密定位工作台机电一体化CAD/CAE集成研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
2 徐月同;高速精密永磁直线同步电机进给系统及控制技术研究[D];浙江大学;2004年
3 邹积浩;永磁直线同步电机控制策略的研究[D];浙江大学;2005年
4 潘开林;永磁直线电机的驱动特性理论及推力波动优化设计研究[D];浙江大学;2003年
5 崔纳新;变频驱动异步电动机最小损耗快速响应控制研究[D];山东大学;2005年
6 刘哲民;横向磁通永磁同步电机研究[D];沈阳工业大学;2006年
7 夏加宽;高精度永磁直线电机端部效应推力波动及补偿策略研究[D];沈阳工业大学;2006年
8 葛宝明;交流传动系统的新型控制策略[D];浙江大学;2000年
9 郑文鹏;基于标量磁位三维有限元法新型横向磁场电机设计与研究[D];上海大学;2006年
10 施进浩;新型横向磁场永磁电机设计与研究[D];上海大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 俞彦军;永磁电动机伺服系统硬件设计与优化[D];沈阳工业大学;2011年
2 边心文;基于AMESim注塑机液压系统的建模研究[D];广东工业大学;2011年
3 张波;直线驱动式精密静压气浮平台的稳定性分析与实验研究[D];广东工业大学;2011年
4 杨益;基于AMESim的某型飞机武器舱门液压系统设计与仿真分析[D];南京航空航天大学;2009年
5 张赫;集成绕组结构短行程直流平面电机的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 张鲁;复合电流驱动的永磁同步平面电机基础研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 刘玉荣;高速进给单元刚度与定位精度的研究[D];广东工业大学;2000年
8 申云冲;基于现场总线技术的推进剂加注监控系统研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
9 张涛;电机最优效率直接转矩/力控制[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
10 黄昕;直接转矩控制系统的研究[D];武汉大学;2004年
【二级引证文献】
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1 贾红书;洪国同;陈厚磊;;用于斯特林热机的动圈式直线电机设计与分析[J];电机与控制学报;2011年12期
2 史伟民;路丰瑜;沈加海;;基于输入和误差补偿的PMSM迭代学习控制[J];机电工程;2012年12期
3 杨俊友;门博;马航;刘启宇;;基于迭代学习的永磁直线同步电动机扰动抑制[J];沈阳工业大学学报;2010年01期
4 夏加宽;洪一博;何新;;PMLSM的改进型模糊直接推力控制[J];科技资讯;2012年34期
5 郑绍春;丁亮;马飞;;水火弯板热源热量耗散以及余热分析[J];船海工程;2013年01期
6 李晓伟;倪文波;王雪梅;;基于振动的铁道货车供电装置直线电机的设计[J];微电机;2013年04期
7 李慧;肖曦;;PMLSM的仿真建模方法改进与实验研究[J];微电机;2014年07期
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1 程兴民;王丽梅;;永磁直线同步电机直接推力控制[A];第十一届沈阳科学学术年会暨中国汽车产业集聚区发展与合作论坛论文集(信息科学与工程技术分册)[C];2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 黄永恒;永磁直线发电机控制系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 邹敏;基于DSP的直线电机模糊PID控制系统研究与实现[D];武汉理工大学;2010年
3 李华群;永磁直线同步电机直接推力改进技术研究[D];河南理工大学;2009年
4 范劢超;永磁同步直线电机滑模控制的研究[D];广东工业大学;2012年
5 卞林玉;基于DSP的直线电机控制[D];南京航空航天大学;2012年
6 高洋;基于效率最大化的永磁直线同步电机控制策略研究[D];河北工业大学;2012年
7 宋盾兰;一种混联六自由度精密运动平台的设计研究[D];吉林大学;2013年
8 李晓伟;基于振动的铁道货车供电装置研究[D];西南交通大学;2013年
9 高洋;基于效率最大化的永磁直线同步电机控制策略研究[D];河北工业大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘传清,张蕴玉,胡修林;高速数字系统的电路布局与抗干扰技术[J];电测与仪表;1999年04期
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3 张永,徐善纲,金能强;高温超导磁浮模型车的实验研究[J];电工电能新技术;1998年02期
4 张永,徐善纲,金能强;高温超导磁悬浮列车模型悬浮方案的研究[J];电工电能新技术;1998年04期
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6 叶云岳,陈永校,卢琴芬;直线电动机驱动冲压机的研究与应用[J];电工技术学报;1999年05期
7 郭庆鼎,周悦,郭威;永磁直线同步伺服系统采用神经网络实现的实时IP位置控制器的在线设计[J];电工技术学报;1999年06期
8 叶云岳,卢琴芬,杨红;基于迭代参数化采用模拟退火法的直线感应电动机的优化设计[J];电工技术学报;2000年02期
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10 邴阳,王晓冬,徐殿国,王宗培;变磁阻电机的高性能控制[J];电工技术学报;1998年03期
【相似文献】
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1 卢琴芬 ,陈宇 ,叶云岳 ,范承志;长定子直线同步电机的电抗计算与力的分析[J];中小型电机;2003年03期
2 许孝卓;汪旭东;袁世鹰;;基于ANSYS的永磁直线同步电机磁场分析[J];矿山机械;2005年12期
3 陈棣湘,潘孟春,罗飞路,田武刚,胡媛媛;高速磁悬浮列车电磁场的模拟计算[J];国防科技大学学报;2003年04期
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5 田武刚,潘孟春,陈棣湘,罗飞路;直线同步电动机磁场及力的有限元仿真分析[J];微电机;2004年04期
6 庞洪帅;;直线同步电机运行特性的MATLAB仿真分析[J];伺服控制;2008年09期
7 孙宝玉,梁淑卿,宋文荣,王延风,何惠阳;直线驱动磁悬浮进给机构的研究[J];光学精密工程;2003年04期
8 申向智;周国强;;自抗扰控制器在直线同步电机调速系统中的应用[J];电气开关;2010年01期
9 潘孟春,陈棣湘,罗飞路,康中尉,田武刚,胡媛媛;常导高速磁悬浮列车电磁场的分析与测量[J];铁道学报;2004年04期
10 于加兴;汪华峰;;直线同步电机特性与仿真分析[J];黑龙江科技学院学报;2006年06期
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1 叶云岳;卢琴芬;陈宇;陈翾;沈育栋;;永磁电励均匀混合式直线同步电机的研究[A];中国电工技术学会第八届学术会议论文集[C];2004年
2 黄明星;叶云岳;陈翾;;永磁电励混合励磁直线同步电机磁场的有限元分析[A];2004年全国直线电机学术年会论文集[C];2004年
3 卢琴芬;叶云岳;陈宇;范承志;;长定子直线同步电机的特性分析与优化设计[A];中国电工技术学会第八届学术会议论文集[C];2004年
4 夏永明;童昕宏;叶云岳;卢琴芬;母果姿;;长定子直线同步电机磁场分析软件设计[A];2004年全国直线电机学术年会论文集[C];2004年
5 卢琴芬;叶云岳;;直线同步永磁电励混合式电动机的研究[A];2004年全国直线电机学术年会论文集[C];2004年
6 刘晓;叶云岳;郑灼;;圆筒型永磁式直线伺服电机研究[A];2006年全国直线电机学术年会论文集[C];2006年
7 郭亮;叶云岳;卢琴芬;;磁浮列车用直线同步电机磁场的有限元分析[A];2004年全国直线电机学术年会论文集[C];2004年
8 余佩琼;傅建中;陈子辰;;基于奇异摄动和Luenberger观测器的PMLSM无传感器控制[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
9 王明杰;焦留成;陈勇;周富强;;低速永磁直线同步电机气隙磁场研究[A];2006年全国直线电机学术年会论文集[C];2006年
10 陈勇;焦留成;王明杰;周富强;;低速永磁直线同步电动机电磁场分析[A];2006年全国直线电机学术年会论文集[C];2006年
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1 本报记者 许晓岚 通讯员 郭建新 李新康;磁管道新型运输方式在包头诞生[N];内蒙古日报(汉);2009年
2 记者 马坤;空港磁悬浮示范线半年内建成[N];滨海时报;2010年
3 记者 许晓岚 通讯员 张沛;国内首条磁悬浮管道运输线在包头试车成功[N];内蒙古日报(汉);2009年
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1 关丽荣;基于反推技术的永磁直线同步电机控制策略研究[D];沈阳工业大学;2010年
2 闫光亚;永磁直线同步电机自抗扰控制系统及实验研究[D];华中科技大学;2011年
3 洪俊杰;绕组分段永磁直线同步电机电流预测控制的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 徐月同;高速精密永磁直线同步电机进给系统及控制技术研究[D];浙江大学;2004年
5 田艳丰;永磁直线同步电动机鲁棒控制策略研究[D];沈阳工业大学;2010年
6 邹积浩;永磁直线同步电机控制策略的研究[D];浙江大学;2005年
7 王桂荣;EMS型磁浮列车牵引特性分析[D];浙江大学;2006年
8 邵波;永磁直线同步电机关键技术的研究[D];浙江大学;2007年
9 常九健;基于弧形电机拼接的大型望远镜驱动技术研究[D];中国科学院研究生院(光电技术研究所);2013年
10 王福忠;永磁直线电机失步故障征兆获取与失步预防控制策略[D];中国矿业大学(北京);2010年
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1 刘玲;无铁心永磁直线同步电机鲁棒控制研究[D];沈阳工业大学;2014年
2 单旭东;长定子直线同步电机短路故障分析[D];大连交通大学;2010年
3 梁铜川;直线同步电机故障诊断技术研究[D];兰州理工大学;2014年
4 刘启宇;滑模反推式永磁直线同步电机控制策略研究[D];沈阳工业大学;2010年
5 赵会斌;基于虚拟仪器的永磁直线同步电机测控系统的研究开发[D];电子科技大学;2010年
6 张宗盛;永磁直线同步电机矢量控制系统的优化设计[D];太原理工大学;2011年
7 武轲;永磁直线同步电机的建模及控制方法研究[D];长春工业大学;2012年
8 邵可可;永磁直线同步电机全速范围内的软位置检测技术研究[D];安徽工程大学;2013年
9 杨自龙;平板式永磁直线同步电机伺服控制系统仿真与实验研究[D];浙江大学;2014年
10 吴一祥;永磁直线同步电机伺服控制系统的研究[D];广东工业大学;2011年
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