收藏本站
《合肥工业大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

汽车用爪极发电机建模及优化技术研究

鲍晓华  
【摘要】: 汽车交流发电机的广泛应用,是现代汽车电器的重大突破。然而,现代汽车用交流发电机在实际使用时都存在着效率低的问题,一个典型的Lundell爪极式转子交流发电机的效率只有大约50%。本文通过对爪极发电机的三维有限元分析,找出了爪极发电机低效率的重要原因是其存在严重的漏磁现象。如何优化爪极发电机的结构参数以达到最小化爪极发电机的漏磁,是本文研究的出发点。 在爪极发电机结构参数优化过程中需要进行大规模的迭代计算,针对降低优化计算成本的问题,本文引入非参数建模的思想。在获得准确高效的非参数模型基础上,本文运用智能优化算法优化爪极发电机的主要结构参数,达到了最小化爪极发电机漏磁的目的。 本文主要研究电励磁爪极发电机和混合励磁爪极发电机的建模及结构参数优化问题。本论文工作主要包括以下几个方面: 1、在充分理解爪极发电机的爪极转子电气特点的基础上,依据同步电机的双反应理论,本文对爪极发电机进行了机理分析。爪极发电机的爪极转子结构导致了其电磁分析与传统同步发电机的差别,准确分析与计算爪极转子的设计数据是设计爪极发电机的基础,本文按照直接设计法对爪极发电机进行了设计分析。参数分析是分析电机的几何结构参数与电机性能的内在规律及其函数关系,为参数优化打下基础,本文对爪极发电机的主要结构参数进行了参数分析。 2、本文利用三维有限元方法分析和计算了电励磁爪极发电机和混合励磁爪极发电机的电磁性能。理论计算值与实测值在电励磁爪极发电机和混合励磁爪极发电机负载特性上的一致,有效地说明了本文三维有限元方法运用的合理性。为了解决建模时理论上需要进行的试验次数和实际上能完成的试验次数之间的矛盾,本文引入正交试验设计方法获得建模时所需要的样本数据,并利用统计学原理分析了所选参数的合理性。 3、本文分析了爪极发电机非参数建模的必要性及可能性。爪极发电机结构参数优化需要大规模迭代计算,提高计算效率就要求有高效的计算模型。针对神经网络和自适应模糊神经网络在爪极发电机非参数建模上的局限性,本文引入支持向量机,建立了基于支持向量机的爪极发电机非参数模型,为爪极发电机的结构参数优化提供了高效的计算手段。利用非参数统计的思想,本文对爪极发电机的支持向量机非参数模型进行了非参数检验。 4、爪极发电机的结构参数优化是一个复杂的多目标、多约束、非线性的混合多维空间优化问题,优化计算成本高,寻求高效可靠的优化算法对爪极发电机参数优化具有重要的意义。本文引入智能优化算法。即粒子群优化算法和基于混沌理论的优化算法优化爪极发电机的主要结构参数,在优化过程中以支持向量机模型为目标函数的计算手段,达到了最小化爪极发电机漏磁的目的。 5、在理论分析保证爪极发电机效率提高的基础上,利用自制的测量汽车发电机效率的试验台,本文对优化前后的爪极发电机样机进行了实验验证,同时与基于三维等效磁网络方法的优化前后爪极发电机计算效率进行了比较。通过额定转速下的优化前后发电机样机的效率比较验证了优化结果的合理性、有效性。
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TM31

手机知网App
【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 昝小舒;开关磁阻起动/发电系统控制策略及实验研究[D];中国矿业大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王群京,倪有源,张学;基于棱单元法计算爪极发电机负载特性[J];电工电能新技术;2005年01期
2 纪良文,蒋静坪,何峰;基于径向基函数神经网络的开关磁阻电机建模[J];电工技术学报;2001年04期
3 王群京,李国丽,马飞,姜卫东;具有永磁励磁的混合式爪极发电机空载磁场分析和电感计算[J];电工技术学报;2002年05期
4 王群京;鲍晓华;倪有源;李争;;基于支持向量机和遗传算法的爪极发电机建模及参数优化[J];电工技术学报;2006年04期
5 邱琳,刘长红,姚若萍;基于遗传算法的直线同步电机优化设计[J];大电机技术;2003年02期
6 谢美娟,叶云岳;自适应变异粒子群优化算法在水轮发电机优化设计中的应用[J];大电机技术;2005年05期
7 赵朝会;秦海鸿;严仰光;;混合励磁同步电机发展现状及应用前景[J];电机与控制学报;2006年02期
8 沈艳,郭兵,古天祥;粒子群优化算法及其与遗传算法的比较[J];电子科技大学学报;2005年05期
9 郭君,董朝霞;基于神经网络的水轮发电机组的建模分析[J];电力系统及其自动化学报;2003年06期
10 廖艳芬;马晓茜;;改进的混沌优化方法在电站机组负荷分配中的应用[J];动力工程;2006年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 倪有源;汽车用爪极发电机的分析与研究[D];合肥工业大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴大宏,赵人达;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究初探[J];四川建筑科学研究;2002年03期
2 张育智;李乔;;基于区间估计的结构损伤识别方法研究[J];四川建筑科学研究;2007年06期
3 贾刘强;邱建;;建筑产品决策过程中问卷调查的多因子方差分析方法探讨[J];四川建筑科学研究;2007年06期
4 侯宜祥;;考虑相似日的短期负荷改进粒子群预测方法[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2010年03期
5 胡霞;三相异步电动机空载特性的计算——用有限元法求解[J];安徽教育学院学报;2000年03期
6 张安勤;数据挖掘与进化算法[J];安徽教育学院学报;2002年03期
7 程家兴,陈万里;列车控制问题的计算分析及自适应算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年02期
8 赵佳;吴先良;程媛;;MLC-FDTD在波导带通滤波器设计中的应用[J];安徽大学学报(自然科学版);2008年02期
9 刘沛津;谷立臣;任继红;;旋转电机磁场计算的有限元法研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2008年05期
10 王东霞;张楠;路晓丽;;基于育种算法的SVM参数优化[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郭玮;李智勇;朱晟;孙慧;;支持向量机在变压器油溶解气体检测中的应用[A];第一届电力安全论坛优秀论文集[C];2008年
2 田占东;张振宇;;用遗传算法确定反应速率方程参数[A];第三届全国爆炸力学实验技术交流会论文集[C];2004年
3 张马兵;杨应红;董保华;卢逢刚;;安庆市近50年日照特征变化分析[A];第三届安徽科技论坛农业与气候生态学术研讨会论文集[C];2004年
4 ;Research on Neural Networks of Data Fusion Technology for Target Classification[A];Proceedings of the 3rd International Symposium on Test and Measurement[C];1999年
5 ;Compensated Algorithm of Sensor Characteristic Based on Support Vector Machine[A];Proceedings of 6th International Symposium on Test and Measurement(Volume 4)[C];2005年
6 ;Modeling and Optimization design of electromagnetic equipment based on SVM[A];第七届国际测试技术研讨会论文集[C];2007年
7 ;On-line Estimation of Texaco Coal Gasification Quality Based on Support Vector Machine[A];第七届国际测试技术研讨会论文集[C];2007年
8 王春;;一种新型宽带HF单极子天线[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年
9 郑宏兴;郁道银;;添加各向异性参数修正ADI-FDTD算法中的数值色散[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年
10 熊春光;孙喜晨;程乾生;;基于进化规划的属性均值Kohonen自组织网[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵莹;半监督支持向量机学习算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 母丽华;煤矿安全预警系统的方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 刘少刚;基于单一平面电容传感器的木材含水率检测系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 朱广平;混响干扰中的信号检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 雷亚辉;水下目标的时间反转法声探测技术应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 徐小峰;面向船舶制造协同物流网络的资源优化研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 曹静;区域产学研结合技术创新体系研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 展慧;基于多源信息融合技术的板栗分级检测方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 杨洪蛟;土地整理项目绩效评价研究[D];华中农业大学;2010年
3 范红朴;IT行业员工离职预警问题研究[D];华中农业大学;2010年
4 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
5 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
6 赫英毅;毫米波段基于TE_(21)模差网络设计[D];中国工程物理研究院;2009年
7 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
8 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
9 柳枝华;微粒群优化算法的改进及应用[D];南昌航空大学;2010年
10 李金华;基于SVM的多类文本分类研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘伟军;陈永会;谭功佺;;基于IMC的PID控制器参数确定[J];成都大学学报(自然科学版);2006年04期
2 蔡绍;刘闯;;基于MATLAB的开关磁阻电机的建模与仿真[J];重庆科技学院学报(自然科学版);2009年05期
3 陈昊,谢桂林;开关磁阻发电机系统研究[J];电工技术学报;2001年06期
4 胡育文;黄文新;张兰红;;异步电机起动/发电系统的研究[J];电工技术学报;2006年05期
5 鲍晓华;王群京;倪有源;姜卫东;;汽车用爪极发电机的电磁建模及参数优化技术[J];电工技术学报;2008年10期
6 宋受俊;刘卫国;Uwe Schaefer;;多/全电飞机用高速开关磁阻起动/发电机优化控制(英文)[J];电工技术学报;2010年04期
7 吴建华;开关磁阻电动机稳态性能的一种快速非线性仿真法[J];电工技术学报;1997年03期
8 李声晋,励庆孚,卢刚,刘荡波;开关磁阻起动/发电机功率变换器拓扑[J];电力电子技术;2001年01期
9 严加根;刘闯;严利;刘迪吉;;开关磁阻起动/发电机系统数字控制器的研究[J];电力电子技术;2005年06期
10 郑棐;赵德安;铁起;吴爱华;;12/10极开关磁阻电机在混合动力汽车中的应用[J];电力电子技术;2007年08期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 张兰红;异步电机起动/发电系统研究[D];南京航空航天大学;2006年
2 费德成;HEV用永磁同步电机优化设计与系统性能分析[D];江苏大学;2008年
3 戴卫力;飞机无刷直流起动/发电系统的研究[D];南京航空航天大学;2008年
4 魏佳丹;电励磁双凸极起动/发电机系统特性研究[D];南京航空航天大学;2009年
5 申彩英;串联混合动力汽车能量优化管理策略研究[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王祝炯;滑模变结构控制系统设计方法研究[D];浙江工业大学;2003年
2 蒲斌;混合动力汽车参数设计及电机控制系统仿真[D];重庆大学;2003年
3 彭敏志;异步电机起动发电系统的起动技术研究[D];南京航空航天大学;2004年
4 李红朋;基于HEV发动机起动性能的ISG转矩控制与仿真研究[D];重庆大学;2005年
5 刘东;车用开关磁阻电机起动/助力/发电一体化数字控制系统研究[D];江苏大学;2006年
6 刘均华;永磁无刷直流电机滑模变结构控制[D];天津大学;2005年
7 陈龙;混合动力电动汽车动力性与经济性分析[D];武汉理工大学;2008年
8 张铭;用于混合动力汽车ISAD系统的直流无刷电机的设计及优化[D];江苏大学;2009年
9 周雪虎;全轮驱动混合动力汽车开发与控制策略研究[D];吉林大学;2009年
10 李俭;城市轻型混合动力商用车动力系统设计与分析[D];南京航空航天大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张宏杰,唐任远,励庆孚;混合励磁永磁同步发电机的原理与设计[J];电工电能新技术;2002年01期
2 王群京,倪有源,张学;基于棱单元法计算爪极发电机负载特性[J];电工电能新技术;2005年01期
3 邱阿瑞;爪极永磁发电机的优化设计[J];电工电能新技术;1996年03期
4 王群京,孙明施,李国丽,姜宏波,方凯;表面磁钢无刷直流电动机的电感计算和数字仿真研究[J];电工技术学报;2001年01期
5 王群京,李国丽,马飞,姜卫东;具有永磁励磁的混合式爪极发电机空载磁场分析和电感计算[J];电工技术学报;2002年05期
6 龙云,王建全;基于粒子群游算法的同步发电机参数辨识[J];大电机技术;2003年01期
7 李景川,励庆孚,丁国兴;基于遗传算法的大中型异步电机优化设计[J];大电机技术;1998年03期
8 徐卫,权英萍,王英,麻志德;大功率永磁交流汽车发电机的研制及结构特点[J];电机技术;1998年02期
9 秦红磊,李晓白;一种基于帐篷映射的混沌搜索全局最优方法[J];电机与控制学报;2004年01期
10 唐巍,李殿璞,陈学允;混沌理论及其应用研究[J];电力系统自动化;2000年07期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 窦一平;组合励磁稀土永磁同步发电机的设计研究[D];南京航空航天大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 祁国权;;用电位差计测电压表内阻[J];渤海大学学报(自然科学版);2011年02期
2 蒋麟;王雷;;基坑开挖及支护的影响分析[J];华章;2011年21期
3 鲍晓华;王瑞男;倪有源;刘冰;;汽车发电机定子三维温度场有限元计算[J];微特电机;2011年07期
4 张宏献;徐武彬;陈其兵;李冰;;基于LabVIEW的滑动轴承转子系统实验设计[J];广西工学院学报;2011年02期
5 许文腾;荆涛;周少平;;体系对抗仿真实验设计中聚合参数研究[J];系统仿真学报;2011年S1期
6 肖丽霞;张利民;王志荣;;地铁车站基坑施工对既有盾构隧道的变形影响[J];河南理工大学学报(自然科学版);2011年03期
7 王东衡;石秀东;;基于综合策略的金属簧片阻尼隔振器参数优化[J];机械设计;2011年07期
8 应宏伟;李涛;杨永文;谢新宇;;深基坑隔断墙保护邻近建筑物的效果与工程应用分析[J];岩土工程学报;2011年07期
9 胡廉卿;;六西格玛设计与企业产品创新管理[J];汽车零部件;2011年07期
10 徐中;王岳峰;仲强;王磊;徐文骥;;含多粗糙峰涂层等效应力的有限元分析[J];机械工程学报;2011年15期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘武;;谈谈中学化学实验设计能力培养方法[A];国家教师科研基金十一五阶段性成果集(贵州卷)[C];2010年
2 黃匯華;李公正;吳至明;黃乾怡;;锡铜镍环保焊料电子组装制程分析[A];2010年海峡两岸环境与能源研讨会摘要集[C];2010年
3 熊政纲;左龙;;超声影像实验设计[A];第六届全国高等学校物理实验教学研讨会论文集(下册)[C];2010年
4 高成雷;于炳炎;李文江;;广州地铁客新区间隧道施工过程计算模拟[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2003年
5 潘进治;;SO_2的制取和性质实验设计[A];中国化学会关注中国西部地区中学化学教学发展论坛论文集[C];2007年
6 杨永丰;王玉玮;樊瑜波;;三维有限元动态分析方法的建立[A];中华口腔医学会第三次全国口腔修复学术会议论文集[C];1997年
7 刘展;樊瑜波;张明;;一体化小腿假肢的三维有限元应力分析[A];第七届全国生物力学学术会议论文集[C];2003年
8 牛文忠;王国建;方丽;李江;;在实验论文的审查中应该注重对实验设计的审查[A];科技编辑出版研究文集(第八集)[C];2005年
9 李亚非;贾超;苗兴皓;;鹁鸽楼水库放水洞结构安全分析[A];第二届全国环境岩土工程与土工合成材料技术研讨会论文集(二)[C];2008年
10 张强勇;;弹塑性损伤模型在溪洛渡地下厂房工程中的应用[A];世纪之交软岩工程技术现状与展望[C];1999年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王世萍 农五师八十一团学校;如何安排自然科学课的实验设计[N];博尔塔拉报;2009年
2 段之盛;基本要求和实验设计[N];健康报;2003年
3 徐荣;多因素实验设计的“宝典”[N];中国教育报;2001年
4 本报记者 卫新华 实习生 吴霞;生物 注重五种能力考查 突出实验设计要求[N];重庆日报;2004年
5 本报记者 靳德粮 通讯员 张爱丽 高武祥;十年一剑堪磨砺 扬帆破浪正当时[N];中国改革报;2010年
6 李波;如何提高生物实验教学效果[N];黔西南日报;2008年
7 河南 睢县高级中学 蒋振亮;高中物理实验设计之我谈[N];学知报;2011年
8 杨茂春 襄樊市中医院 杨 哲 襄樊职业技术学院;中医药研究要有理论创新[N];中国中医药报;2005年
9 北京市海淀区教师进修学校附属中学 何立新;从教案修改看理念有效落实[N];中国教育报;2007年
10 北京12中分校 孙震;反思实验开放性带来的挑战[N];中国教育报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 鲍晓华;汽车用爪极发电机建模及优化技术研究[D];合肥工业大学;2007年
2 倪有源;汽车用爪极发电机的分析与研究[D];合肥工业大学;2006年
3 肖毅;发育性髋关节脱位的辨证论治方法与实验研究[D];福建中医学院;2005年
4 杜秀芳;中小学生的科学探究及影响因素[D];山东师范大学;2009年
5 胥勋涛;医用电子鼻关键技术研究[D];重庆大学;2009年
6 徐庆元;高速铁路桥上无缝线路纵向附加力三维有限元静力与动力分析研究[D];中南大学;2005年
7 任德生;松辽盆地火山岩裂缝形成机理及预测研究[D];吉林大学;2004年
8 夏守长;再制造物流网络健壮性设计方法的研究[D];上海交通大学;2007年
9 刘伯强;脑机接口分类算法及实验研究[D];天津大学;2005年
10 刘耀儒;三维有限元并行计算及其在水利工程中的应用[D];清华大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄茜;种植体—基桩界面结构的三维有限元应力分析[D];四川大学;2005年
2 孙冬梅;水平荷载作用下大直径桩的p-y曲线研究[D];天津大学;2004年
3 史彬;山口水利枢纽工程溢洪道闸室三维有限元整体应力计算分析[D];大连理工大学;2002年
4 肖健;考虑工程桩存在的深基坑回弹空间效应有限元分析[D];天津大学;2004年
5 许涛;高寒地区碾压混凝土坝温度应力仿真分析[D];西安理工大学;2006年
6 李娜;四种颌内矫治器对上颌第一恒磨牙远中移动的三维有限元对比研究[D];中国医科大学;2003年
7 夏巍;胎面双复合流动过程的计算机模拟分析[D];北京化工大学;2001年
8 贾冬;厚覆盖层上的水闸三维有限元静力分析和动力响应分析研究[D];河海大学;2005年
9 郝军刚;四川华能宝兴水电站地下钢岔管三维有限元分析研究[D];西安理工大学;2005年
10 储顺礼;上颌第一磨牙区颧骨种植义齿的三维有限元研究[D];吉林大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026