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磁齿轮啮合型双转子电机建模及控制器设计  
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【英文篇名】 Modeling and Controller Design of a Magnetic-geared Double Rotor Motor
【下载频次】 ★★★★☆
【作者】 曹家勇; 姚淳哲; 王镜森; 任超;
【英文作者】 Cao Jiayong; Yao Chunzhe; Wang Jingsen; Ren Chao; School of Mechanical Engineering; Shanghai Institute of Technology; Shanghai Jiao Tong University;
【作者单位】 上海应用技术大学机械工程学院; 上海交通大学机械与动力工程学院;
【文献出处】 机械传动 , Journal of Mechanical Transmission, 编辑部邮箱 2018年 02期  
期刊荣誉:中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  CJFD收录刊
【中文关键词】 磁啮合电机; 动力学模型; PID控制; 参数整定;
【英文关键词】 Magnetic-geared motor; Dynamics model; PID control; Parameter setting;
【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。
【英文摘要】 The magnetic-geared double-rotor permanent magnet motor is fused permanent magnet brushless DC motor and field modulated magnetic gear,which is a kind of low speed and high torque direct drive motor. It has opened up a new idea for improving the motor efficiency and torque density. It is an urgent problem to be solved that establish the electromechanical dynamics model and high-performance control of the kind of component. It is intended to establish the electromechanical coupling dynamic analysis model,and...
【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)
【更新日期】 2018-04-08
【分类号】 TM351
【正文快照】 0引言低速大转矩永磁电机省去了减速装置,直接与负载相连,避免了传统机电传动系统的尺寸庞大、结构复杂、维护频繁、精度降低、振动与噪声大等问题,在家用电器、电梯、电动车辆船舶、重型设备等方面用途很广。研究和开发低速大转矩直接驱动电机已经成为很多研究者的关注重点[1-

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