摘要：矢量推进技术的提出有效改变了水下航行器在低速航行时较弱舵效的困境。由于推力的矢量化,使水下航行器具备直接的推力偏转能力,从而具备优秀的机动能力。本文以并联机器人控制技术出发,基于三台直线电动缸+球笼式万向节的方式,重点讨论矢量控制技术研究。其创新之处在于推进电机无需装载在偏转运动机构中,而可搭载于航行器内部,再将力矩耦合至矢量舵偏转机构上,从而突破了矢量推进电机的体积和重量限制,为大功率矢量推进装置的研制提供了解决方案。仿真结果和实验显示所提出的矢量推进技术稳定可控,可以实现螺旋桨在俯仰和偏航2个自由度方向±15°的偏转,控制精度±0.2°/1°,速度15°/s,从而实现推力的矢量化。

摘要：为减轻或消除磁力轴承转子系统中存在的力耦合和力矩耦合,针对八极径向磁力轴承,在不考虑时间因数的情况下,以转子与定子的偏心为变量,分析和计算了电磁力的分布,推导了径向磁力轴承沿周向任意点处电磁力的表达式,提出了磁力轴承转子系统力耦合和力矩耦合概念,并推导出交叉耦合系数计算公式。计算结果表明:力耦合和力矩耦合总是存在的,结构设计无法解决,只有采用控制补偿的方法才能减少或消除这两种耦合。

摘要：磁悬浮转子系统中 ,根据磁力轴承工作原理 ,径向磁力轴承内存在力耦合、磁耦合 ;径向磁力轴承之间存在力耦合、力矩耦合。这些耦合现象对磁悬浮转子系统的结构设计、系统建模和控制系统的设计都有影响。在对磁悬浮转子系统耦合特性研究的基础上 ,提出了磁悬浮转子系统耦合特性测试的实验方法。并且提出了相应测试实验台的设计方案。

摘要：再生制动是混合动力汽车区别于传统汽车的技术特点,是提高车辆燃油经济性的重要措施之一.以一种轴间力矩耦合的插电式并联混合动力汽车为研究对象,从再生制动分配算法的影响因素入手,提出了一种带有模糊控制的混合动力汽车再生制动能量管理策略.所设计的控制策略主要针对两个层面的控制决策,顶层是轴间制动力矩的分配决策,底层是再生制动电机所在的后轴力矩在摩擦制动与再生制动之间的分配决策.采用多种典型车辆行驶工况对所提出的模糊控制策略进行仿真研究.结果表明,所提出的模糊控制策略能够明显改善车辆的能量回收效果,与传统理想制动力分配曲线控制策略相比,能量回收最多可提高23.44%.

摘要：为测量三维力矩并解决维间耦合问题,设计了一种测量微小力矩的电阻应变式传感器。分析了传感器电阻应变计组桥方案抑制维间力矩耦合的原理。通过有限元方法仿真计算出节点应变,实现传感器高灵敏度的目标。通过传感器静态标定实验得到了标定解耦矩阵,解决了由于加工误差和应变计粘贴误差带来的力矩耦合问题。实验表明:此传感器具有好的静态性能,线性度都控制在1%之内,迟滞误差也控制在0.12%以下。

摘要：针对永磁同步电机系统质量不平衡故障引起的转速波动,提出一种基于负载转矩观测器的质量不平衡故障复合自抗扰容错控制方法.首先,对质量不平衡故障进行动力学分析,推导出负载转矩的数学模型,通过电机与负载之间的力矩耦合关系,建立故障状态下的机电耦合模型并设计负载观测器;其次,根据负载转矩观测器估计的故障模型信息优化扩张状态观测器的设计,并利用前馈补偿减小故障对整个系统性能的影响.仿真结果表明,所提的复合容错控制策略可以实现电机驱动系统在故障状态下的稳定性能,能有效降低转速和负载转矩的波动,减弱电机驱动系统中负载不平衡故障所致影响,具有较高的容错性能.

摘要：针对永磁同步电机驱动系统在运行过程中出现转子不对中故障引起的转速波动问题,对转子不对中故障展开了动力学分析。首先,推导负载转矩的力学关系,建立转子不对中力矩耦合模型,对故障状态下的转矩负载进行观测;其次,由负载转矩观测器提供的故障信息进一步设计补偿后的扩张状态观测器,从而有效减少负载转矩和转速的故障波动,减小负载不平衡故障对电机驱动系统的影响,提高了驱动系统的容错性能。