摘要：提出了一种在定子结构上的新型外转子永磁游标电机拓扑结构,在电机定子上引入了有对磁场调制作用的调制齿,通过对调制齿进行设计改动,实现了对磁场的充分利用,使得电机具备较低的齿槽转矩和稳定的电磁转矩。详细阐述了新型定子外转子永磁游标电机的工作原理,提供了具体的二维结构示意图以及设计参数,针对其电磁性能、气隙磁密、空载反电动势和谐波分布进行了分析说明。研究结果说明,这种新型定子外转子永磁游标电机具有有效的谐波调制作用,同时齿槽转矩有明显的降低,并能实现较平稳转矩输出。

摘要：针对一类含有不确定参数的时变时滞系统的同步控制问题,提出了一种滑模自适应鲁棒控制方法.基于Lyapunov稳定性理论和滑模自适应控制方法,设计出滑模自适应鲁棒控制器和参数自适应率.所设计的单一控制器适用于一类分数阶超混沌系统的同步性控制问题,它不仅具有较强的抗噪声能力而且对于时变时滞系统也具有良好的控制能力,因此该控制器具有较好的实用价值.此外,通过在系统的输入量中引入一个补偿量,用以消除系统中所存在的不确定性和外界扰动的影响,从而实现不确定性分数阶超混沌系统的同步,并且将系统的同步误差控制在任意小范围内.最后,对带有外界噪声扰动、系统参数不确定的时变时滞Chen分数阶超混沌系统进行了数值仿真,经过短暂的时间,响应系统与驱动系统同步,进而验证了所提出的控制方法的有效性.

摘要：为了优化永磁同步直线电机的调速性能,解决永磁同步直线电机对速度传感器依赖程度高的问题,该文设计一种带模型参考自适应观测器的永磁同步直线电机预测电流控制系统(MPC-MRAS)。利用去除交叉耦合电动势的定子电压方程设计模型预测电流控制器,取代传统电流控制器;自适应观测器的参考模型利用电机的实际模型进行设计,可调模型利用估计的电流模型进行设计,电机估值速度通过参考模型和可调模型的电流差值设计的自适应律得出。该方案不仅降低电流控制器对电机参数的依赖程度,消除电流耦合对模型预测控制器的影响;同时,还使控制系统的复杂性和成本得到了简化,提高控制系统的控制性能和抗干扰能力。利用仿真软件搭建预测控制器和自适应观测器应用于电机控制系统验证所提控制策略的优越性。经过验证该控制策略可以实现对速度进行在线准确辨识,并且还可以有效地减少电流纹波和提高电流的跟踪性能。

摘要：建立了一种考虑不同运转情况的对于三定子多自由度超声电机的接触模型。介绍了三自由度超声电机的基本原理和结构并计算得出了其驱动转矩,引入Hertz接触理论和Mindlin理论对摩擦情况进行分析,考虑了摩擦因数的动态非线性和摩擦力分布的非线性变化,提出了一种新型的接触模型,改进了传统的线性摩擦模型;通过转矩关系和摩擦模型对电机不同运动情况下摩擦力分布进行分析,并用Matlab绘制相应的摩擦力分布图。分析结果验证了三自由度超声电机合理性,说明了三相压电定子接触状态根据驱动情况和负载而定,为进一步的优化设计和性能改进奠定了基础。

摘要：为了提高永磁直线同步电机的自抗扰控制的动态响应性能和抗干扰性能,增强系统整体的控制性能,提出了一种基于无模型控制的改进滑模自抗扰控制策略。首先,基于滑模变结构原理以及无模型控制理论对自抗扰控制器中的扩张状态观测器和非线性状态误差反馈进行优化,建立了超局部模型,采用非奇异快速终端滑模控制代替原有的非线性状态误差反馈,同时设计相应滑模面与扩张状态观测器相结合,提高观测器对扰动因素的观测精确度的同时增强控制器的动态响应性能和抗干扰能力。然后设计了改进指数趋近率,通过引入系统状态变量使得控制器可以进行自适应调节,进一步提高系统的控制性能。通过李雅普诺夫理论证明了控制策略的稳定性,仿真和实验结果表明,该控制策略相对传统的自抗扰控制器所具备的优越性。

摘要：针对具有外部气流干扰、空气阻力和时变负载的不确定四旋翼无人机,考虑动力学参数未知的情况,基于自适应动态表面控制框架,提出了一种新的双闭环预定性能控制方法。将四旋翼无人机系统解耦为双环,即外环位置子系统和内环姿态子系统,内外环通过姿态提取算法连接。分别针对位置和姿态子系统,利用自适应方法对系统的未知动力学参数、空气阻力和外界干扰进行估计,同时引入新的坐标变换作用于跟踪误差,基于Lyapunov稳定理论,提出预定性能控制器设计方法,使闭环系统跟踪误差一致最终有界稳定,且整个动态过程中满足暂稳态性能要求。所提方法克服了系统动力学参数和负载精确已知的局限性,避免了预定性能控制设计中复杂的求逆过程。通过仿真实例验证了所提方法的有效性和优越性。

摘要：为满足轻量化设计而直接移除变压器将导致光伏阵列对地的杂散电容存在共模漏电流,给整体系统造成电磁干扰和安全性问题。同时,多电平设计降低了输出电压谐波分量和器件电压应力。鉴于此,提出一种非隔离型共地式多电平光伏逆变器,简言之,该逆变器通过引入新型开关电容网络,得到输入侧负极与输出侧中性点相连接的拓扑结构,理论上可完全消除杂散电容对地的共模漏电流。同时,相较于桥式电路,所提电路输入侧电压利用率高,克服了对其电压等级的依赖和天气条件的限制。此外,提出一种前馈空间矢量调制(FSVM)策略,完成输出变量与波动的电容电压解耦。最后,通过搭建一个220 V/1 kW的实验平台来验证所提方案的正确性和可行性。

摘要：为消除电解电容对高亮度发光二极管(HB-LEDs)寿命的影响,并迎合轻量化设计理念,提出一种具有功率解耦能力的单级无桥式虚拟三端口整流器。该拓扑采用路径优化的方式缩短能量传输路径,并通过功率器件共享的方式实现多级整合,极大地提升了器件利用率与电路功率密度;虚拟第三端口专用于功率解耦,从而有效缓解系统对大电容的依赖,为薄膜电容替代电解电容提供可能。此外,所提整流器可实现功率因数校正(PFC),控制单元简单、易行。该文分析该整流器的工作原理,详述关键电路的参数设计,并通过额定输出功率为90W的实验样机验证了该整流器的优越性。

摘要：以永磁转子偏转式三自由度电动机的自转转矩和偏转转矩为优化目标,为了提高优化过程的效率,首先应用田口(Taguchi)算法筛选出对电动机转矩影响较大的结构参数,并有效简化优化过程,然后基于中心复合设计(CCD)的方法分别构造出样本点组,通过有限元实验构造出响应面数值模型方程,并分析得到响应面模型各因素间交互作用对响应值的影响。研究结果表明,该优化方法是高效可靠的,可通过建立的响应面函数对实验结果进行预测,并对结构参数进行有效优化。

摘要：针对电机轴承早期故障特征十分微弱,容易被机器运转时的背景噪声淹没而难以识别的问题,在分析峭度特性的基础上,确定了信号峭度值和噪信比的数学关系。设计了受控于信噪比的峭度滤波器,并将其应用于包络分析的滤波环节,以提取轴承故障的高频调制信息,可避开选取带通滤波器时人为因素的影响。实验结果表明,对于轴承早期故障特征比较微弱的情况,基于峭度滤波器的诊断方法是有效的,将滤波后的信号进行包络分析可凸显故障特征。