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直驱抽油机用圆筒型磁通切换电动机特性分析: 2016年; 针对现有抽油机系统存在传动环节多、结构复杂以及效率低下等问题,提出了一种直线电动机直接驱动的抽油机系统,该系统的主要特点是采用直接平衡的方式,并采用圆筒型磁通切换电动机.初步设计了直线电动机直接驱动的抽油机的总体结构,分析了圆筒型磁通切换电动机的工作原理;给出了电动机的主要尺寸,并采用有限元方法对其磁场分布、气隙磁密、永磁磁链、空载反电动势、电感及推力等电磁性能进行了分析,采用添加辅助齿的方法优化了电动机磁阻力.结果表明,圆筒型磁通切换电动机反电动势趋近于正弦波,其谐波分量仅占基波分量的3%,在直线抽油机系统中具有很好的应用前景.; 汪旭东位锋威许孝卓封海潮; 关键词：磁通切换静态特性

永磁同步直线电机的粒子群PID空间矢量控制被引量：42: 2015年; 由于永磁同步直线电机(PMLSM)在运行过程中存在着参数变动和负载干扰等问题,因此传统PID控制器无法满足高精度伺服控制系统的要求。针对以上问题,提出一种基于粒子群参数全局寻优的在线自整定PID控制器,并通过MATLAB/Simulink对永磁同步直线电机和其空间矢量控制系统进行建模和仿真实验。仿真结果表明,采用粒子群优化算法的PID控制系统在指定速度1 m/s和加入200 N的负载时,比传统PID控制器具有更好的动态响应性能,能有效抑制推力波动而且对负载扰动具有很强的鲁棒性,其实验结果也证明了其可行性和有效性。; 汪旭东夏涛许孝卓封海潮; 关键词：永磁同步直线电机空间矢量控制粒子群鲁棒性

分数槽集中绕组永磁同步直线电机磁场解析计算被引量：16: 2015年; 分数槽集中绕组永磁同步直线电机(Fractional-slot Windings Permanent Magnet Synchronous Linear Motors,FW-PMSLM)采用端部不重叠的集中绕组,具有磁阻力小、推力波动小、端部绕组短、用铜材料省、损耗小等优点,适合于长行程、高精度驱动场合。本文以15槽16极FW-PMSLM为例,考虑电枢电流分布函数和永磁体电流密度等效,建立分层解析模型。运用傅氏级数法推导出气隙和磁极区域中磁场的解析公式,分析FW-PMSLM电枢磁场和励磁磁场的分布。针对传统卡氏系数法在计算FW-PMSLM磁场的不足,提出采用分布卡氏系数函数来计及铁心开槽对分数槽电机磁场的影响,将解析分析与有限元分析结果进行比较,验证本文所提分布卡氏系数函数法解析求解FW-PMSLM磁场的有效性。利用该方法分析不同极弧系数、不同初级齿宽以及不同气隙长度时的电机推力以及这些因素对推力解析计算精度的影响,利用不同气隙下的实验结果验证推力解析计算精度。为分数槽永磁直线电机的工程计算和优化设计提供依据。; 许孝卓汪旭东封海潮王培龙司纪凯; 关键词：永磁同步直线电机分数槽集中绕组磁场计算

基于遗传算法的永磁同步直线电机PID控制研究被引量：10: 2016年; 由于永磁同步直线电机系统运行过程中参数摄动和负载扰动等问题的存在,传统PID控制器无法满足高精度伺服控制系统的要求。设计出一种基于遗传算法(GA)优化的PID控制器,并通过Simulink对永磁同步直线电机控制系统进行建模和仿真实验。仿真和实验表明,采用GA优化的PID控制器与传统的PID控制器在指定速度和负载扰动条件下相比,具有更好的动态稳定性和跟踪性能,能有效抑制参数摄动的影响并对负载扰动具有较强的鲁棒性,实验结果也证明了方案的有效性和可行性。; 韩彦东汪旭东许孝卓封海潮; 关键词：永磁同步直线电机遗传算法 PID控制鲁棒性

单相永磁低速直线电动机的自启动分析: 2014年; 单相永磁低速直线电动机可直接将电能转换成低速直线运动的机械能,在工程领域具有广泛应用前景,愈来愈受到国内外研究机构的重视。采用d、q轴坐标系统,建立单相永磁低速直线电动机的电压平衡方程,推导出电磁力矩表达式。从不同启动位置对电动机自启动能力进行分析,找出影响自启动性能的制约条件和参数,并通过实例计算及仿真,计算电磁力矩随功角的变化曲线,分析电动机相关参数对电磁力矩的影响,对比验证理论分析的正确性。该方法可推广应用于一般的单相永磁式和反应式低速直线电动机。; 汪旭东李奇超; 关键词：自启动仿真

改进的永磁同步直线电机直接推力控制策略被引量：2: 2017年; 针对传统直接推力控制策略的瞬态响应慢和稳态误差大的问题,提出基于线性二次调节器的永磁同步直线电机直接推力控制策略,建立新型的多输入输出的空间状态电机模型,以定子磁链和推力作为状态量,设计线性二次调节器来获得线性状态反馈控制律,并用来取代传统的定子磁链、推力PI调节模块。通过增广的电机空间状态模型达到减小稳态误差和推力波动的目的。通过MATLAB/Simulink仿真,其结果表明,改进的控制策略可以得到更快的动态响应,同时具有减少推力、磁链脉动的效果,所设计的控制系统达到更好的稳态特性和动态特性,具有良好的控制性能。; 陈浩然汪旭东许孝卓; 关键词：直接推力控制永磁同步直线电机仿真

电磁钳盘式制动器驱动机构的磁路仿真研究被引量：2: 2017年; 针对传统曳引式电梯制动器安装在顶层且尺寸和重量大的缺点,结合车用电磁盘式制动器的工作机理,提出一种适用于直驱电梯的新型电磁制动器结构,得出该结构的等效磁路图。利用基尔霍夫定律和能量虚位移法,推导出此结构的数学解析式,讨论了在不同电流和位移情况下水平方向的电磁力数学表达式。通过有限元分析软件建立三维模型,对电流、位移关系的仿真值和计算值进行对比,多角度验证了电磁力数学公式的正确性,同时证明了该结构的可行性。; 郭峻豪汪旭东许孝卓封海潮刘亚平; 关键词：制动器电磁力有限元法

永磁同步电动机位置环的模糊PI控制研究被引量：8: 2014年; 模糊控制器设计简单,不需要建立被控对象的精确的数学模型,并且控制性能优越、鲁棒性强,因而被广泛关注。将模糊控制引入永磁同步电机(PMSM)的运行控制,提高系统的运行稳定性是一个具有研究价值的领域。将模糊PI方法引入PMSM的位置环控制,分析模糊控制系统的构成以及实现方法。利用MATLAB/Simulink进行系统建模,并对加负载和去负载两种PMSM运行状态进行仿真。仿真结果验证了所搭建系统的正确性及可行性,并通过与常规三闭环PI控制的PMSM系统对比,表明在位置环采用模糊PI控制能更好的降低负载扰动对系统的影响,提高系统性能。; 王晓冬汪旭东; 关键词：永磁同步电动机模糊比例积分控制位置环

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国家教育部博士点基金(20114116110003)