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《扬州大学》 2008年
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磁悬浮球形电动机的机理与控制

周秀红  
【摘要】: 磁悬浮球形电动机是一种高速和超高速的驱动源,具有无摩擦、无磨损、无污染、无需润滑以及寿命长等优点,并可以实现空间定点旋转,完成三维运动的需要。适用于各种高速、超高速、真空等特殊环境。在军事、航天、核工业、交通、能源、生命科学等各领域具有广泛的应用前景和重要的科学意义。 磁悬浮球形电动机是机电一体化复杂的综合系统。它集球形电动机与磁悬浮技术于一体,具有更高阶、强耦合、非线性等特点。其控制研究的基本要求就是要寻求对各个控制量的良好的解耦方法和探索有效的控制策略。 本文阐述了磁悬浮球形电动机的工作机理,设计了磁悬浮球形电动机的总体结构以及定、转子的结构。在结构设计的基础上分别建立了磁悬浮球形电动机转矩部分和电磁悬浮部分的数学模型。并建立了磁悬浮球形电动机转子的动力学模型。 另外还建立了磁悬浮球形电动机的状态方程,借助逆系统方法对其状态方程进行了解耦研究,建立了其伪线性化方程。并对解耦后的系统采用了PDF控制方法进行控制。分析了控制系统的稳定性,设计了PDF控制器的结构与参数。 然后对磁悬浮球形电动机的动力学解耦进行了分析,并采用构造等效耦合转矩的方法实现了对磁悬浮球形电动机转子的动力学解耦控制。并提出了基于矢量控制的方法对磁悬浮球形电动机的机电耦合系统进行控制。 最后建立了磁悬浮球形电动机转子动力学解耦以及控制系统的Simulink仿真模型,对解耦系统和控制系统进行了Matlab仿真。
【学位授予单位】:扬州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TM351

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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2 王军;曾励;戴敏;;磁悬浮球形主动关节的综合控制策略研究[J];机械设计;2011年06期
3 曾励;王军;戴敏;;磁悬浮球形主动关节机理与控制策略[J];徐州工程学院学报(自然科学版);2010年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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2 张道远;无轴承电机支承驱动系统动力学模型与控制研究[D];扬州大学;2006年
【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 闫志勇;复杂转子系统动力学行为研究[D];复旦大学;2011年
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8 王启源;独轮自平衡机器人建模与控制研究[D];北京工业大学;2011年
9 岳海龙;倾转旋翼机倾转时旋翼/短舱/机翼耦合结构气弹响应研究[D];南京航空航天大学;2010年
10 杨艳;无轴承开关磁阻电机振动分析与抑制的基础研究[D];南京航空航天大学;2010年
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1 李鹏;磁悬浮风力发电机转子系统的研究[D];山东科技大学;2010年
2 田恩国;基于EKF无速度传感器矢量控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
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5 王允峰;船舶纵横摇和升沉运动预报方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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9 刘啸森;基于MC9S12DG128的智能模型车系统设计与仿真研究[D];大连理工大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 王群京;夏鲲;;永磁球形步进电动机变结构控制算法(英文)[J];电工技术学报;2008年02期
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10 孟大伟;徐磊;吕海鹏;;基于小生境遗传算法的YKK系列高压电机优化设计[J];哈尔滨理工大学学报;2010年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
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1 吴立建;稀土永磁球形电动机的研究[D];合肥工业大学;2004年
2 钱强;永磁无刷直流电动机优化设计和转矩脉动抑制[D];太原理工大学;2010年
【二级引证文献】
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1 曾励;张帆;徐媛媛;;磁悬浮球形关节三维动力学模型与控制特性[J];机械工程学报;2011年21期
【二级参考文献】
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1 年珩;无轴承电机的设计与控制研究[D];浙江大学;2005年
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1 马国梁;一类非线性系统反馈线性化设计方法研究[D];南京理工大学;2002年
2 董纵昊;自调节PDF控制算法的研究[D];西南交通大学;2002年
3 章婷;动力磁轴承机理及直流悬浮实验研究[D];扬州大学;2003年
4 吴立建;稀土永磁球形电动机的研究[D];合肥工业大学;2004年
5 赵红兵;无轴承异步电机的伪微分反馈控制研究[D];扬州大学;2004年
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8 李树卿;李世作;史建立;张志斌;;基于三相电压型逆变器STATCOM的研究[A];第二十届电工理论学术年会论文集[C];2008年
9 谢克明;李国勇;;中储式制粉系统解耦控制系统[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
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4 本报记者 边歆;黑客利用PDF漏洞发动攻击[N];网络世界;2010年
5 ;利用Google公开发布PDF文档[N];中国电脑教育报;2009年
6 ;英国国家统计局利用PDF改善信息发布[N];中国信息报;2001年
7 丽华;借助OpenOffice.org 编辑PDF文档[N];中国电脑教育报;2009年
8 记者 郑启航;德称苹果系统存安全隐患[N];新华每日电讯;2011年
9 景小倩;无纸商务 你准备好了吗?[N];中国信息报;2001年
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3 黄道平;多变量非线性过程控制[D];华南理工大学;1998年
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7 王军;基于LonWorks技术的变风量空调多变量解耦控制的研究[D];西安建筑科技大学;2003年
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10 张莉洁;冲击载荷下磁流变阻尼器动态特性分析及其控制系统设计[D];南京理工大学;2008年
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1 周秀红;磁悬浮球形电动机的机理与控制[D];扬州大学;2008年
2 向本祥;解耦控制系统教学实验装置开发及解耦控制算法研究[D];中南大学;2005年
3 闵娟;解耦技术在工业窑炉控制系统中的应用研究[D];武汉理工大学;2005年
4 薛昊洋;广义PID神经网络在单元机组协调控制系统中的应用[D];华北电力大学(河北);2006年
5 程云娃;多变量广义预测控制算法的研究[D];北京化工大学;2005年
6 张坚;神经网络控制技术在现代电站中的应用[D];重庆大学;2003年
7 黎国强;火电厂全程给水控制优化研究[D];武汉大学;2004年
8 陈炜;煤气混合加压过程智能解耦控制方法的研究与应用[D];中南大学;2005年
9 曹亮;基于预测控制技术的变风量控制研究[D];华中科技大学;2006年
10 缪敏娜;基于DSP的磁悬浮轴承控制系统的研究[D];东华大学;2008年
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