磁齿轮啮合型双转子电机建模及控制器设计

作     者：曹家勇 姚淳哲 王镜森 任超 Cao Jiayong;Yao Chunzhe;Wang Jingsen;Ren Chao

作者机构：上海应用技术大学机械工程学院上海201418 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 

基　　金：国家自然科学基金(51175325) 上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室开放课题基金(201500) 上海应用技术大学引进人才科研启动基金(2015) 

出 版 物：《机械传动》 (Journal of Mechanical Transmission)

年 卷 期：2018年第42卷第2期

页      码：151-155,162页

摘      要：磁齿轮啮合双转子永磁电机将永磁电机结构与磁力齿轮结构融合,可以实现低转速大转矩输出,对于提高电机的运行效率和转矩密度开辟了崭新的思路。但是,这类元件的机电动力学建模以及高性能控制却是个亟待解决的问题。文章旨在建立磁啮合电机的机电耦合动力学解析模型,掌握控制器参数对驱动系统性能的影响规律。从电机运行原理出发,将磁啮合电机的电枢-高速转子部分等效为永磁同步电机子模型,而磁力齿轮部分等效为具有弹性相互作用的双转子动力学子模型,两部分通过高速转子转速相结合。在MATLAB/Simulink中建立了磁啮合电机数值模型,同时使用PID控制对整个系统进行调控。利用PID参数整定方法,对控制器系统的性能进行仿真和优化。仿真结果表明,虽然系统存在非线性和耦合问题,但是整定后的PID控制可以使系统对输入信号进行良好跟踪,系统能够达到较好的综合性能指标。

主 题 词：磁啮合电机 动力学模型 PID控制 参数整定 

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

D　O　I：10.16578/j.issn.1004.2539.2018.02.029

馆 藏 号：203284586...