摘要：引入重心邻域算法(gravity neighborhood center algorithm,GNCA),以解决无铁心永磁同步直线电机(permanent magnet permanent magnet synchronous linearmotor,PMSLM)多目标优化设计问题。针对应用于微秒激光雕刻机中的PMSLM,采用等效磁化强度法,分析气隙磁密、感应电动势谐波畸变率、推力、推力波动的解析表达式,将永磁体、极距、气隙等结构参数作为变量,以平均推力保持不变,谐波畸变率及推力波动率最小作为优化目标。采用重心邻域算法,根据全局最优值与目标函数重心的邻域关系,通过对"重心"的快速精准定位,获得最优的电机结构参数,实现电机的最佳运行性能。GNCA得到的电机优化结果与设计目标具有良好的一致性,有限元仿真分析与样机测试验证了所提方法的正确性和有效性。

摘要：设计一种V型线圈永磁同步直线电机(permanent magnet synchronous linear motor,PMSLM)并对其关键结构参数优化以解决推力波动问题。首先,采用等效磁化强度法,建立电机推力及推力波动解析模型,分析各参数对推力波动的影响并选取用于优化的关键结构参数;其次,通过有限元计算,以关键结构参数为设计变量,采用响应面法建立精确的快速计算模型;然后,以"推力不削弱、推力波动最小"作为优化目标,采用遗传算法对PMSLM的关键结构参数进行优化。最后,通过试制样机并在不同工况下进行电机实物实验,验证所设计电机抑制推力波动的有效性。

摘要：设计了自适应线性神经元?模型参考自适应(adaptive linear element-model reference adaptive system,ALE-MRAS)磁链观测器,以解决永磁同步直线电机(permanentmagnet synchronouslinearmotor,PMSLM)多工况下均匀退磁磁链观测问题。首先,建立PMSLM正常、微弱、轻度、中度以及重度退磁故障下的有限元模型,仿真计算不同退磁程度下磁链的精确值;其次,建立模型参考自适应(model reference adaptive, MRAS)磁链观测器,采用自适应线性神经元(adaptivelinear element,ADALINE)算法在线修正MRAS的自适应律,得到ALE-MRAS磁链观测器,实现多工况下准确地在线磁链观测;然后,选取磁链幅值为故障特征值,结合ALE-MRAS磁链观测器观测结果,与有限元故障模型计算得到的磁链精确值进行对比,诊断出故障及故障程度;最后,制作退磁样机,搭建实验平台,对不同工况下的退磁故障进行诊断,精确度高达98%以上。通过与滑模磁链观测器和MRAS磁链观测器的对比,验证了文中诊断方法的正确性和先进性。

摘要：永磁同步直线电机(permanentmagnetsynchronous linear motor,PMSLM)由于推力波动的存在,影响其在精密数控加工设备中的应用。该文结合PMSLM的结构和运动特点,设计一种电磁阻尼–弹簧系统以实现推力波动的抑制。首先,分别建立PMSLM及电磁阻尼–弹簧系统的动力学模型,分析电磁阻尼–弹簧系统实现推力波动抑制的过程;其次,以推力波动作为电磁阻尼–弹簧系统的激励,采用胡克定律分析弹簧产生的弹力,采用虚功原理分析电磁阻尼器产生的电磁阻尼力,进而得到抑制推力波动的抑制力;然后,通过仿真分析验证解析的正确性,并优选电磁阻尼–弹簧系统的关键参数;最后,通过样机测试验证所提出的方法在不同速度和负载下均能够有效的抑制推力波动。