盤式永磁調(diào)速器參數(shù)優(yōu)化與其控制策略的研究
本文選題:盤式永磁調(diào)速器 + 有限元方法; 參考:《東北大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:永磁調(diào)速器是基于磁力驅(qū)動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩傳遞的新型傳動(dòng)裝置,調(diào)速是通過調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)中的氣隙實(shí)現(xiàn),與傳統(tǒng)調(diào)速方式相比有無摩擦損耗、無諧波的優(yōu)點(diǎn)。為了對盤式永磁調(diào)速器進(jìn)行深入的研究,需要建立其解析模型,調(diào)速方面需要建立其調(diào)速控制系統(tǒng)。本文首先對盤式永磁調(diào)速器本身的結(jié)構(gòu)與磁路進(jìn)行設(shè)計(jì),以靜態(tài)磁場驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性。出于減少磁場耗散和增加裝置中磁場分布的目的,對盤式永磁調(diào)速器的各組結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。對優(yōu)化后的盤式永磁調(diào)速器的磁場、渦流、轉(zhuǎn)矩進(jìn)行了三維瞬態(tài)的仿真與分析。其次,基于分離變量法,對盤式永磁調(diào)速器的磁場、轉(zhuǎn)矩與渦流建立了數(shù)學(xué)解析模型。通過與仿真分析進(jìn)行比對,驗(yàn)證了數(shù)學(xué)模型的合理性與正確性;跍u流場的分析,討論了渦流發(fā)熱的問題,采用強(qiáng)制風(fēng)冷進(jìn)行散熱,效果良好。討論了盤式永磁調(diào)速器調(diào)速的實(shí)現(xiàn)方式,設(shè)計(jì)了盤式永磁調(diào)速控制系統(tǒng)并選擇直流力矩電機(jī)作為調(diào)速的控制結(jié)構(gòu)?紤]到調(diào)速實(shí)時(shí)性的要求,采用雙直流力矩電機(jī)來提高響應(yīng)速度。建立了雙直流力矩電機(jī)的控制模型。研究了ADRC控制方法以及二階ADRC控制器的適用范圍,在盤式永磁調(diào)速控制系統(tǒng)的速度控制回路上設(shè)計(jì)了ADRC控制器對雙直流力矩電機(jī)進(jìn)行控制,應(yīng)用Simulink平臺對ADRC的控制效果進(jìn)行仿真與分析。提出了位置控制回路設(shè)計(jì)ADRC控制器的兩種方法。
[Abstract]:Permanent magnet governor is a new type of transmission device based on magnetic drive technology to realize torque transfer. The speed regulation is realized by adjusting the air gap in the structure, which has the advantages of no friction loss and no harmonics compared with the traditional speed regulation method. In order to deeply study the disc permanent magnet governor, it is necessary to establish its analytical model and speed regulation control system. In this paper, the structure and magnetic circuit of disc permanent magnet governor are designed, and the rationality of the design is verified by static magnetic field. In order to reduce the dissipation of magnetic field and increase the distribution of magnetic field in the device, the structural parameters of disc permanent magnet governor are optimized. The three dimensional transient simulation and analysis of magnetic field, eddy current and torque of the optimized disc permanent magnet governor are carried out. Secondly, a mathematical analytical model of magnetic field, torque and eddy current of disc permanent magnet governor is established based on the method of separating variables. The rationality and correctness of the mathematical model are verified by comparing with the simulation analysis. Based on the analysis of eddy current field, the problem of eddy current heating is discussed. This paper discusses the realization of disc permanent magnet governor, designs the disk permanent magnet speed regulation control system and selects DC torque motor as the control structure. Considering the requirement of real-time speed regulation, dual DC torque motor is used to improve the response speed. The control model of double DC torque motor is established. The ADRC control method and the application range of the second order ADRC controller are studied. A ADRC controller is designed to control the double DC torque motor on the speed control loop of the disc permanent magnet speed control system. The control effect of ADRC is simulated and analyzed by using Simulink platform. Two methods of position control loop design for ADRC controller are presented.
【學(xué)位授予單位】:東北大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TM921
【相似文獻(xiàn)】
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,本文編號:1936585
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