摘要：针对永磁驱动器工作效率较差的问题,提出一种导体盘上周向开梯形槽的永磁驱动器,采用有限元仿真确定了永磁驱动器导体盘的开槽个数,联合中心复合设计和响应面法建立了响应变量与设计变量之间的响应面模型。基于该模型,选择适当的约束条件,以传动转矩最大和涡流损耗最小为优化目标,利用自适应遗传算法对永磁驱动器的开槽结构参数进行优化。优化结果使开槽结构永磁驱动器的传动转矩与原始设计相比增加了24.439 8 N·m,涡流损耗减小了36.44 W,重量减小了3.748 1 kg。有限元仿真实验验证了开槽结构可以优化涡流路径,减少杂散电流,进一步提高永磁驱动器的传动转矩。

摘要：采用斜极结构消弱永磁驱动器的齿槽转矩,利用解析方法推导出具有斜极结构的永磁驱动器齿槽转矩解析表达式。采用Ansys有限元仿真和中心复合实验设计获取响应值,根据响应值建立斜极结构永磁驱动器的二阶响应面回归模型。并基于该模型,选择永磁驱动器齿槽转矩最小为目标,利用粒子群优化算法对其主要结构参数进行优化,得出最优结构参数组合。对斜极结构永磁驱动器分别进行了解析和优化,结果表明,优化方法可以显著地消弱永磁驱动器的齿槽转矩,避免产生转矩波动,提高了系统的控制准确度,证明所得出的结论是正确、有效的。

摘要：本文设计了一种具有偏心磁极结构的永磁驱动器,采用三维有限元仿真建立改进的永磁驱动器的样本空间,通过中心复合试验设计选取合适的试验点,利用ANSYS有限元分析软件对试验点处的永磁驱动器重量、涡流损耗和输出转矩进行分析计算,获取响应值。根据响应值建立改进的永磁驱动器二阶响应面回归模型。并基于该回归模型,在确保永磁驱动器输出转矩不小于额定转矩的情况下,选择重量和涡流损耗功率最小为优化目标,利用自适应权重粒子群算法对永磁驱动器偏心磁极结构进行多目标优化,得出最优结构参数组合。有限元仿真实验对比改进前后永磁驱动器的磁通密度和涡流密度分布的结果,验证了该优化方法的可行性。优化结果使改进的永磁驱动器重量与原样机相比减少了1.145 kg,涡流损耗功率减小了70.76 W,提高了永磁驱动器的传动转矩,进一步提高了系统的工作效率。

摘要：设计了一种具有偏心磁极结构的永磁驱动器,采用三维有限元仿真建立样本空间,构建具有偏心磁极结构的永磁驱动器的最小二乘支持向量机非线性回归模型;基于该模型,选择涡流损耗最小且输出转矩最大为优化目标,利用粒子群优化算法对其结构进行优化,得出最优结构参数组合.有限元仿真实验对比改进前后永磁驱动器的径向磁通密度和涡流密度分布的结果,验证了最小二乘支持向量机和粒子群算法的参数优化方法是可行的,改进的偏心磁极结构优化了永磁驱动器的涡流路径,提高了永磁驱动器的传动转矩,进一步提高了系统的工作效率.

摘要：在传动装置的分析与设计中,对于永磁或涡流类的设备而言,解析模型往往更加具有机理性。利用基于等效磁路法建立的盘式涡流驱动器的解析模型,分析永磁涡流驱动器的各区域磁导和漏磁,求解出气隙中的磁感应强度,进而推导出转矩公式,并分析各参数变量对于转矩变化的影响。各解析结果分别与有限元法仿真和实验测量数据进行了比较,证明解析算法的合理性和准确性,在盘式永磁涡流驱动器的优化设计和性能分析中具有十分重要的意义。

摘要：针对永磁涡流驱动器导体盘在工作状态时无法直接测量涡流的问题,提出一种涡流软测量的方法。建立永磁涡流驱动器的解析计算二维模型,引入矢量磁位构建偏微分方程组,借助各层的边界条件,得到了导体铜盘涡流的解析解,从而得到导体铜盘上的涡流分布规律。采用该模型,永磁涡流驱动器在运行过程中所产生的涡流密度可以通过转差速度和气隙宽度的测量结果计算得到。之后应用涡流软测量模型,分析导体盘涡流密度大小随气隙宽度和转差速度变化的变化规律。所有计算得到的软测量结果都进行了基于有限元法的仿真验证。结果表明,涡流解析计算有较好的准确性,该软测量模型的结果平均误差约为2%,为永磁涡流驱动器运行过程中涡流的计算和产品优化设计提供了重要依据。

摘要：为了满足永磁驱动器在实际运行中具有较大的输出转矩和较小的涡流损耗的目的,建立了永磁驱动器的3维有限元模型,分析了永磁驱动器的主要结构参数对输出转矩和涡流损耗的影响。采用正交实验设计方法,获得了用于非线性永磁驱动器建模的样本空间。采用支持向量机建立永磁驱动器的非线性回归模型,并用多目标微粒群算法进行永磁驱动器的结构参数多目标优化,得到了最优结构参数解。有限元仿真实验对比优化前后永磁驱动器的涡流密度和受力分布的结果,验证了该优化方法用于永磁驱动器结构参数优化是可行的。优化结果使永磁驱动器可在涡流损耗较小的情况下获得较大的输出转矩,从而进一步提高系统的工作效率。

摘要：应变SiCMOS技术是当前国内外研究发展的重点,在高速/高性能器件和电路中有极大的应用前景。基于(001)面弛豫Si1-xGex衬底上生长的张应变Si的价带E(k)-k关系模型,研究获得了[100]和[001]晶向的价带结构及相应的空穴有效质量。结果表明,与弛豫材料相比,应变引起了应变Si/(001)Si1-xGex价带顶的劈裂,且同一晶向族内沿[001]和[100]两个晶向的价带结构在应力的作用下不再对称,相应的空穴有效质量随Ge组份有规律地变化。价带空穴有效质量与迁移率密切相关,该结论为Si基应变PMOS器件性能增强的研究及导电沟道的应力与晶向设计提供了重要理论依据。