高霍尔位置检测精度的圆筒型永磁同步直线电机设计

作     者：张春雷 张辉 叶佩青 Zhang Chunlei;Zhang Hui;Ye Peiqing

作者机构：清华大学机械工程系北京100084 清华大学精密超精密制造设备与控制北京市重点实验室北京100084 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51875312) 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2022年第37卷第10期

页      码：2481-2490页

摘      要：由于具有价格低、对机械扰动不敏感的优势,线性霍尔传感器被应用于圆筒型永磁同步直线电机动子位置检测。但线性霍尔传感器位置辨识精度会受到磁场谐波的影响而下降。为提升霍尔传感器的位置检测精度,该文在考虑机械加工误差的情况下,进行直线电机的可靠性与鲁棒性优化设计。首先,建立直线电机位置辨识精度与电机推力的解析模型,基于解析模型分析设计变量与设计指标之间的影响关系。然后,使用神经网络建立直线电机设计指标的响应曲面模型,通过不同推力系数下Pareto最优前沿得到优化设计的概率约束条件。最后,使用可靠性与鲁棒性优化设计的方法,在略微削减推力系数与磁通密度峰值的情况下,大幅降低磁场谐波含量,将电机霍尔位置的检测精度从357μm提升至109μm。

主 题 词：直线电机 线性霍尔传感器 神经网络 可靠性与鲁棒性优化设计 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.201339

馆 藏 号：203111718...