中国电机工程学报
中國電機工程學報
중국전궤공정학보
ZHONGGUO DIANJI GONGCHENG XUEBAO
2013年
15期
99-108,前插12
,共11页
朱熀秋%曹莉%李衍超%刁小燕
硃熀鞦%曹莉%李衍超%刁小燕
주엽추%조리%리연초%조소연
无轴承同步磁阻电机%磁轴承%逆系统%最小二乘支持向量机%解耦控制
無軸承同步磁阻電機%磁軸承%逆繫統%最小二乘支持嚮量機%解耦控製
무축승동보자조전궤%자축승%역계통%최소이승지지향량궤%해우공제
针对三自由度交直流混合磁轴承和二自由度无轴承同步磁阻电机构成的五自由度无轴承同步磁阻电机,实现磁轴承的径向悬浮力、轴向悬浮力、二自由度无轴承同步磁阻电机的径向悬浮力和电磁转矩的解耦控制是五自由度无轴承同步磁阻电机稳定运行和精确控制的必要条件.该文在介绍五自由度无轴承同步磁阻电机基本结构的基础上,建立了三自由度交直流混合磁轴承和二自由度无轴承同步磁阻电机的数学模型,进而建立了五自由度无轴承同步磁阻电机的状态方程,并进行了可逆性分析.采用最小二乘支持向量机所具有的小样本逼近和辨识拟合能力,得到五自由度无轴承同步磁阻电机逆模型,根据逆系统方法的基本原理,将复杂的原非线性多变量耦合系统解耦成多个单输入单输出伪线性系统,并设计了闭环PID控制器.仿真和实验表明,电机具有良好的速度和悬浮特性,这种解耦方法能够实现五自由度无轴承同步各个被控量之间的动态解耦,并且系统具有良好的动静态性能.
針對三自由度交直流混閤磁軸承和二自由度無軸承同步磁阻電機構成的五自由度無軸承同步磁阻電機,實現磁軸承的徑嚮懸浮力、軸嚮懸浮力、二自由度無軸承同步磁阻電機的徑嚮懸浮力和電磁轉矩的解耦控製是五自由度無軸承同步磁阻電機穩定運行和精確控製的必要條件.該文在介紹五自由度無軸承同步磁阻電機基本結構的基礎上,建立瞭三自由度交直流混閤磁軸承和二自由度無軸承同步磁阻電機的數學模型,進而建立瞭五自由度無軸承同步磁阻電機的狀態方程,併進行瞭可逆性分析.採用最小二乘支持嚮量機所具有的小樣本逼近和辨識擬閤能力,得到五自由度無軸承同步磁阻電機逆模型,根據逆繫統方法的基本原理,將複雜的原非線性多變量耦閤繫統解耦成多箇單輸入單輸齣偽線性繫統,併設計瞭閉環PID控製器.倣真和實驗錶明,電機具有良好的速度和懸浮特性,這種解耦方法能夠實現五自由度無軸承同步各箇被控量之間的動態解耦,併且繫統具有良好的動靜態性能.
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