發(fā)布時(shí)間：2022-12-04 16:21

　　高速永磁同步電機(jī)（HSPMSM）具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小,動(dòng)態(tài)響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)。由于電機(jī)本身具有高轉(zhuǎn)速,且單位體積產(chǎn)生的功率大,因此其體積遠(yuǎn)小于功率相同和轉(zhuǎn)速較低的電機(jī),可減輕電機(jī)重量,降低制造成本,廣泛應(yīng)用在航空,飛輪儲(chǔ)能,石油工業(yè)等領(lǐng)域。但是,在該類(lèi)電機(jī)的研發(fā)中,發(fā)現(xiàn)其高轉(zhuǎn)速和快速升溫可能引起電機(jī)參數(shù)的變化,導(dǎo)致控制效果變差。本文在已給定高速永磁同步電機(jī)功率轉(zhuǎn)速的情況下,主要對(duì)電磁結(jié)構(gòu)、控制策略進(jìn)行設(shè)計(jì)與研究。本文主要內(nèi)容如下:1.簡(jiǎn)要介紹了HSPMSM的特點(diǎn),然后對(duì)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì),主要工作在確定定、轉(zhuǎn)子內(nèi)外徑,對(duì)永磁體及鐵心材料、長(zhǎng)度、尺寸的選取,極槽、繞組配合及優(yōu)化。應(yīng)用Ansoft/Maxwell2D有限元分析軟件建立該電機(jī)物理模型,對(duì)新結(jié)構(gòu)電機(jī)的定轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)、氣隙磁場(chǎng)幅值、磁密磁力線(xiàn)分布情況、轉(zhuǎn)矩大小等進(jìn)行仿真,分析了高速永磁同步電機(jī)的空載特性及負(fù)載特性,驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性。2.針對(duì)傳統(tǒng)永磁同步電機(jī)（PMSM）的PID控制系統(tǒng)存在的轉(zhuǎn)速響應(yīng)時(shí)間慢、超調(diào)以及穩(wěn)態(tài)誤差大等問(wèn)題,在傳統(tǒng)PID控制上引入柔性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制,建立了一種柔性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊PID控制算法�；谠撍惴ㄔO(shè)計(jì)了... 

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景與意義
    1.2 高速電機(jī)的研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)
        1.2.1 國(guó)外的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀
    1.3 永磁同步電機(jī)控制策略研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
    1.4 本文研究?jī)?nèi)容安排
2 基于有限元法的電機(jī)設(shè)計(jì)仿真
    2.1 引言
    2.2 有限元方法的基本原理及軟件簡(jiǎn)介
        2.2.1 有限元法簡(jiǎn)介
        2.2.2 有限元法的求解步驟
        2.2.3 有限元分析軟件簡(jiǎn)介
    2.3 電機(jī)電磁設(shè)計(jì)
        2.3.1 電磁負(fù)荷與主要尺寸之間的關(guān)系
        2.3.2 電磁負(fù)荷選取
        2.3.3 主要尺寸比
        2.3.4 高速電機(jī)電磁設(shè)計(jì)流程
    2.4 定子設(shè)計(jì)
        2.4.1 定子鐵心材料的選擇
        2.4.2 電機(jī)氣隙及長(zhǎng)度選取
        2.4.3 定子結(jié)構(gòu)選取
        2.4.4 定子繞組選取
    2.5 轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)
        2.5.1 轉(zhuǎn)子尺寸選取原理
        2.5.2 轉(zhuǎn)子類(lèi)型的選擇
        2.5.3 電機(jī)磁極選取
        2.5.4 永磁材料選取
    2.6 電機(jī)方案與仿真
        2.6.1 電機(jī)方案
        2.6.2 電機(jī)模型建立
        2.6.3 激勵(lì)源添加
        2.6.4 基于RMxprt仿真
        2.6.5 基于Maxwell2D的仿真
    2.7 本章小結(jié)
3 基于柔性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊PID的永磁同步電機(jī)調(diào)速
    3.1 引言
    3.2 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
        3.2.1 坐標(biāo)變換理論
        3.2.2 d-q坐標(biāo)系永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
    3.3 永磁同步電機(jī)柔性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊PID控制系統(tǒng)
        3.3.1 柔性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        3.3.2 模糊PID控制器設(shè)計(jì)
        3.3.3 基于柔性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊PID控制器設(shè)計(jì)
        3.3.4 系統(tǒng)框圖
    3.4 仿真驗(yàn)證
        3.4.1 仿真模型
        3.4.2 仿真結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
4 永磁同步電機(jī)的聯(lián)合仿真與分析
    4.1 引言
        4.1.1 聯(lián)合仿真的意義
        4.1.2 軟件介紹
    4.2 聯(lián)合仿真模型的建立
        4.2.1 模型建立的準(zhǔn)備工作
        4.2.2 聯(lián)合仿真數(shù)據(jù)鏈接
    4.3 聯(lián)合仿真結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 主要完成的工作
    5.2 后續(xù)研究與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]高速永磁電機(jī)碳纖維護(hù)套轉(zhuǎn)子綜合特性研究[J]. 劉威,陳進(jìn)華,崔志琴,張馳.  微特電機(jī). 2017(12)
[3]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)柔性關(guān)節(jié)機(jī)械臂反演滑�？刂芠J]. 施琳琳,陳強(qiáng).  控制工程. 2017(11)
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博士論文
[1]高速永磁同步電機(jī)的損耗分析與溫度場(chǎng)計(jì)算[D]. 江善林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[2]高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子綜合設(shè)計(jì)方法及動(dòng)力學(xué)特性的研究[D]. 王天煜.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2010
[3]高速永磁電機(jī)的機(jī)械和電磁特性研究[D]. 王繼強(qiáng).沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]飛輪儲(chǔ)能用高速永磁同步電機(jī)的設(shè)計(jì)與分析[D]. 高義冬.江蘇科技大學(xué) 2014
[2]丁壩沖刷坑的三維水流流態(tài)數(shù)值模擬[D]. 施如學(xué).重慶交通大學(xué) 2014
[3]永磁無(wú)刷直流電機(jī)的設(shè)計(jì)與電磁分析[D]. 金鑫.南京理工大學(xué) 2013
[4]數(shù)字型比例閥控制系統(tǒng)研究[D]. 楊祥磊.長(zhǎng)安大學(xué) 2012
[5]調(diào)速永磁同步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[D]. 殷進(jìn)省.廣東工業(yè)大學(xué) 2011



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