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无轴承异步电机非线性逆动态解耦控制与试验研究

《无轴承异步电机非线性逆动态解耦控制与试验研究》是依托江苏大学，由刘贤兴担任项目负责人的面上项目。

无轴承异步电机非线性逆动态解耦控制与试验研究基本信息

中文名无轴承异步电机非线性逆动态解耦控制与试验研究
项目类别面上项目
项目负责人刘贤兴
依托单位江苏大学

无轴承异步电机非线性逆动态解耦控制与试验研究项目摘要

无轴承异步电机集异步电机和磁悬浮轴承功能及优点为一体，是电机和磁悬浮轴承研究领域的重大突破。目前采用的磁场定向控制策略难以实现无轴承异步电机转矩和径向悬浮力、径向悬浮力之间的动态解耦控制，严重制约无轴承异步电机的发展和应用研究。本项目针对无轴承异步电机多变量、非线性和强耦合控制对象，全面分析转子径向受力，建立悬浮力和电机数学模型；采用多变量非线性神经网络逆进行动态解耦控制，研究系统运行的非线性智能控制器；根据电磁力、转子动态性能等要求研究系统参数辨识、位置检测、功率逆变器、数字控制系统硬件和软件；通过理论计算仿真和实验研究优化电机参数和非线性智能控制器，攻克无轴承异步电机非线性动态解耦控制的技术难题。.本项目的研究对提高我国无轴承异步电机在国际上的研究和应用水平，对解决众多领域难以实现和完善的电气传动问题具有十分重要意义。 2100433B

无轴承异步电机非线性逆动态解耦控制与试验研究造价信息

市场价
信息价
询价

快速门-电机及控制

规格型号：
0.7KW 220V
价格行情：
材料单位：
套
材料品牌：
材料税率：
13%
供应商：
杭州瑞玛金属门窗有限公司(湖州市厂商期刊)
报价时间：
2022-12-07

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快速门-电机及控制

规格型号：
2.2KW、220V
价格行情：
材料单位：
套
材料品牌：
POWEVER
材料税率：
13%
供应商：
杭州瑞玛金属门窗有限公司(湖州市厂商期刊)
报价时间：
2022-12-07

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快速门-电机及控制

规格型号：
1.5KW 220V
价格行情：
材料单位：
套
材料品牌：
材料税率：
13%
供应商：
杭州瑞玛金属门窗有限公司(湖州市厂商期刊)
报价时间：
2022-12-07

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三相异步电机

规格型号：
Y90S-2
价格行情：
材料单位：
个
材料品牌：
丰扬
材料税率：
13%
供应商：
上海丰扬电机有限公司宁夏办事处
报价时间：
2022-12-07

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三相异步电机

规格型号：
Y90L-2
价格行情：
材料单位：
个
材料品牌：
丰扬
材料税率：
13%
供应商：
上海丰扬电机有限公司宁夏办事处
报价时间：
2022-12-07

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法国索菲SOMFY同轴电机

规格型号：
价格行情：
材料单位：
m²
材料税率：
地区时间：
珠海市2003年10月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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法国索菲SOMFY同轴电机

规格型号：
价格行情：
材料单位：
m²
材料税率：
地区时间：
珠海市2003年9月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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Y系列三相异步电动机

规格型号：
Y801-2P,功率0.75kW
价格行情：
材料单位：
台
材料税率：
地区时间：
深圳市2003年12月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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Y系列三相异步电动机

规格型号：
Y802-4P,功率0.75kW
价格行情：
材料单位：
台
材料税率：
地区时间：
深圳市2003年12月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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Y系列三相异步电动机

规格型号：
Y90S-6P,功率0.75kW
价格行情：
材料单位：
台
材料税率：
地区时间：
深圳市2003年12月信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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低压异步电机

规格型号：
低压异步电机 YL-12 280kW 490r/min AC380V 50Hz
需求量：
3台
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
中高档
费用说明：
含税费 | 不含运费
询价时间：
2021-01-10

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异步电机

规格型号：
30轴,35轴,38轴,40轴
需求量：
4627
报价数：
1
材料品牌：
逸昌
材料档次：
普通
费用说明：
不含税费 | 不含运费
询价时间：
2015-11-16

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异步电机

规格型号：
50轴,55轴
需求量：
8165
报价数：
1
材料品牌：
逸昌
材料档次：
普通
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2015-05-30

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异步电机

规格型号：
42轴,45轴
需求量：
6783
报价数：
1
材料品牌：
逸昌
材料档次：
普通
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2015-04-08

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三湘异步电机

规格型号：
型号:YE3-315S-8(立式)
需求量：
1台
报价数：
3
材料品牌：
材料档次：
中档
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2021-07-07

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无轴承异步电机非线性逆动态解耦控制与试验研究基本信息

批准号 60674095 项目名称 无轴承异步电机非线性逆动态解耦控制与试验研究 项目类别 面上项目 申请代码 F0301 项目负责人 刘贤兴 负责人职称 教授 依托单位 江苏大学 研究期限 2007-01-01 至 2009-12-31 支持经费 30（万元）

无轴承异步电机非线性逆动态解耦控制与试验研究常见问题

同步电机与异步电机的区别？

同步与异步的最大区别就在于看他门的转子速度是不是与定子旋转的磁场速度一致，如果转子的旋转速度与定子是一样的，那就叫同步电动机，如果不一致，就叫异步电动机。。。 ! k# O, b5 \+ Z8...
普通异步电机试验采用变频器供电有何特殊要求？

国家标准对试验电源的质量有严格要求，其它要求变频器一般都能达到，主要是谐波的要求，有些讲究。要求普通试验HVF小于2%，热试验HVF小于1.5%。这样，就要求变频器输出加装正弦波滤波器。但是，加装正弦...
1.5kw三相异步电机轴承内径一般有多大？

使用6025轴承，内径为25mm。　　作电动机运行的三相异步电机。三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量...

无轴承异步电机非线性逆动态解耦控制与试验研究文献

异步电机特性

异步电机特性

异步电机特性

格式：pdf

大小：8.0MB

页数： 36页

异步电机特性

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异步电机课件

异步电机课件

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格式：pdf

大小：8.0MB

页数： 211页

异步电机课件

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永磁同步电机非线性自适应逆解耦控制系统研究项目摘要

实现系统非线性解耦并消除参数不确定性对系统性能影响，是永磁同步电机调速系统研究的关键问题和非线性控制等领域的研究难点。本课题研究永磁同步电机非线性解耦控制及解耦系统的干扰抑制。应用非线性输入输出反馈线性化理论，推导永磁同步电机非线性输入输出线性化的模型，实现转速和磁链的完全非线性动态解耦，建立永磁同步电机非线性解耦控制系统，并对负载扰动和参数变化影响系统解耦性能和动态性能的原因进行分析。结合自适应逆控制理论，对解耦子系统分别设置噪声与扰动消除器专门用于消除解耦系统的负载扰动；设置逆控制器专门用于提高解耦系统系统的静、动态特性；利用逆控制器及自适应机理消除参数不确定性对永磁同步电机解耦系统性能的影响，增强系统的参数鲁棒性。设计变论域变步长的LMS自适应滤波算法，能够兼顾在系统建模时存在的初始收敛速度、时变系统跟踪能力及收敛精度三个指标。建立永磁同步电机解耦系统的自适应逆控制系统。 2100433B

永磁同步电机非线性自适应逆解耦控制系统研究科研成果

序号 标题 类型 作者 1 传统工艺对红薯粉条自动生产控制系统 科研奖励 2 永磁同步电机非线性自适应解耦控制系统研究 科研奖励 3 基于非线性自适应解耦策略感应电机控制系统研究 科研奖励 4 永磁同步电机的非线性自适应解耦控制 科研奖励 5 小麦硬度声学测定技术 科研奖励 6 小麦硬度声学测定技术 科研奖励 7 永磁同步电机非线性自适应解耦控制系统研究 科研奖励 8 空间混沌及其在图像加密中的应用研究 科研奖励 9 小麦硬度声学测定技术 科研奖励 10 小麦硬度声学测定技术 科研奖励 11 永磁同步电机非线性自适应解耦控制 科研奖励 12 感应电机的转矩和磁链的解耦控制研究 科研奖励 13 基于嵌入式Linux的智能分布式防窃电管理系统 科研奖励 14 Low-overhead authentication method for reprogramming protocol based on rateless codes in wireless sensor networks 会议论文 15 Low-overhead authentication method for reprogramming protocol based on rateless codes in wireless sensor networks 会议论文 16 Hybrid sampling strategy-based multiobjective evolutionary algorithm for process planning and scheduling problem 期刊论文 Wenqiang Zhang| 17 An optimal query strategy for protecting location privacy in location-based services 期刊论文 Yang W D| 18 基于博弈分析的车辆感知网络节点轨迹隐私保护机制 期刊论文 何云华|孙利民|杨卫东| 19 车载自组织网络中网络连通特性研究 期刊论文 杨卫东| 20 Calculation of synthetic electric field and ion flow density along UHVDC transmission lines based on the non-grid method 期刊论文 张庆辉|崔勇| 21 Nonlinear Decoupling Control Algorithm for Permanent Magnet Synchronous Motor Drive System 期刊论文 Weiyao Lu|Gang Liu| 22 A improved PMSM inverse control algorithm 会议论文 23 基于逆系统理论感应电机转矩和磁链解耦控制 期刊论文 李伟|蔡志伟|刘刚|蔡晓伟| 24 基于IEC61850的IED配置工具研究与实现 期刊论文 张庆辉|崔勇| 25 Multiobjective Process Planning and Scheduling Using Improved Vector Evaluated Genetic Algorithm with Archive 期刊论文 Wenqiang Zhang| 26 永磁同步电机鲁棒逆解耦控制系统研究 期刊论文 刘刚| 27 Research on Motor Torque and Flux Decoupling Control 期刊论文 刘刚| 28 An effective hybrid evolutionary algorithm for stochastic multiobjective assembly line balancing problem 期刊论文 Wenqiang Zhang|Wentao Xu|Gang Liu| 29 A game theory-based analysis of data privacy in vehicular sensor networks 期刊论文 He Y|Sun L|Yang W D| 30 A protocol-free detection against cloud oriented reflection DoS attacks 期刊论文 Xiao L|Wei W|Yang W D| 31 基于逆系统理论的感应电机内模控制研究 期刊论文 王学梅|刘刚|蔡志伟| 32 Security in vehicular ad hoc networks (vanets) 学术专著 33 Performance comparison of several kinds of improved genetic algorithm 期刊论文 Wang Xue-mei|Liu Xiao|Liu Gang| 34 Review on image processing methods based on sparse representation 期刊论文 张庆辉|祝志远| 35 基于PN序列抽取的伪码调相引信信号处理研究 期刊论文 张庆辉|刘明友| 36 Blow-up criterion of weak solutions for the 3D Boussinesq 期刊论文 Zhaohui Dai|Xiaosong Wang| 37 精通CSS DIV 100%网页样式与布局密码 学术专著 38 Research on the ultra-weak luminescence of maize seeds 期刊论文 Feng Wang|Shanshan Duan|Yitao Liang|Weiya Shi| 39 Multi-objective Local Search Combined with NSGA-II for Bi-criteria Permutation Flow Shop Scheduling Problem 期刊论文 Xin We|Wenqiang Zhang| 40 基于帧缓冲LCD驱动程序设计与实现 期刊论文 李智慧| 41 基于逆系统原理的感应电机滑模速度控制系统研究 期刊论文 刘刚| 42 Tdma-based control channel access for ieee 802.11 p in vanets 期刊论文 Yang W D| 43 现代智慧粮库系统的设计与研究 期刊论文 吕宗旺| 44 Java从入门到精通 学术专著 45 基于逆系统原理的感应电动机滑模速度控制系统研究 期刊论文 王学梅|刘刚| 46 精通HTML CSS 100%网页设计与布局密码 学术专著 47 基于直流永磁电机的X-Y工作台设计与实现 期刊论文 吕宗旺| 48 基于Hilbert滤波器的无功功率计量算法研究 期刊论文 张庆辉|崔勇| 49 精通Javascript jQuery 100%动态网页设计密码 学术专著 50 Image recognition system for the blind based on tactile perception 期刊论文 张庆辉|祝志远| 51 基于逆系统理论感应电机转矩和磁链解耦控制 期刊论文 李伟|蔡志伟|刘刚|蔡晓伟| 52 传感器网络中一种轻量级的安全重编程方法. 期刊论文 杨丽娜|李士宁|张羽|刘刚| 53 基于逆系统理论的感应电机内模控制研究 期刊论文 王学梅|刘刚| 54 基于Hadoop的服饰图像存储与检索关键技术研究 期刊论文 郭飞|詹炳宏|刘刚| 55 格值一阶逻辑系统的α广义归结原理 期刊论文 徐伟涛|张闻强| 56 Synthesis of ZnS Films on Si(100) Wafers by Using Chemical Bath Deposition Assisted by the Complexing Agent Ethylenediamine 期刊论文 He-Jie Zhu|Xue-Mei Wang| 57 A genetic algorithm with local search using activity list characteristics for solving resource-constrained project scheduling problem 期刊论文 Ikutaro Okada|Koji Takahashi|Wenqiang Zhang| 58 Upper Semicontinuity of Pullback Attractors for the 3D Nonautonomous Benjamin-Bona-Mahony Equations 期刊论文 Xinguang Yang|Xiaosong Wang| 59 粮仓通风CFD技术研究 期刊论文 吕宗旺| 60 永磁同步电机的鲁棒逆解耦控制系统研究 期刊论文 刘刚| 61 基于NIOSII的电能表现场校验仪系统设计 期刊论文 张庆辉|崔勇| 62 Adaptive TDMA slot assignment protocol for vehicular ad-hoc networks 期刊论文 YANG W D| 63 车载自组网节点轨迹隐私攻防博弈模型 期刊论文 杨卫东| 64 Research of auxiliary recognition system of image for the blind based on tactile perception 期刊论文 张庆辉|祝志远| 65 A Distribution Collaborative Detection Scheme for Primary User Emulation Attacks in Cognitive Wireless Networks 期刊论文 Jianwu LI|Xuemei WANG| 66 α-Resolution Method for Lattice-valued Horn Generalized Clauses in Lattice-valued Propositional Logic Systems 期刊论文 Weitao Xu|Wenqiang Zhang| 67 永磁同步电动机的鲁棒逆解耦控制系统研究 期刊论文 王学梅|刘刚| 68 RSUs Aided Data Dissemination Scheme for Vehicular Adhoc Networks 期刊论文 Ke W|Wei-Dong Y| 69 基于发布/订阅模式的车载自组网数据分发算法 期刊论文 王珂|杨卫东| 70 基于ECM算法的多用户检测技术研究 期刊论文 李智慧|祝玉华|甄彤|刘刚| 71 Method of Multiobject Detecting and Tracking Based on DM643, Mathematical Problems in Engineering 期刊论文 Liang Yitao| 72 RBF模糊神经网络用于NIR鉴别羊绒和羊毛的可行性研究 期刊论文 郭飞|刘净净|罗宵|刘刚| 73 Study on Spectrum Estimation in Biophoton Emission Signal Analysis of Wheat Varieties 期刊论文 Liang Yitao| 74 基于DSP的谐波电能计量算法研究 期刊论文 张庆辉|崔勇|

基于逆系统解耦的电磁轴承飞轮转子系统二自由度控制

浙江大学电气工程学院、南昌航空大学信息工程学院的研究人员陈亮亮、祝长生、王忠博，在2017年第23期《电工技术学报》上撰文，针对电磁轴承高速飞轮转子系统的振动抑制问题，提出了一种基于逆系统解耦和改进型二自由度控制的方法。 首先采用逆系统方法对电磁轴承飞轮转子系统进行解耦，将非线性、强耦合的电磁轴承飞轮转子系统解耦为四个彼此独立的子系统，再用改进型二自由度控制器对解耦后的子系统进行整定，使控制系统的设定值跟踪及外扰抑制特性能够分别调节，并通过速度观测器获取阻尼控制信号，增强系统的抗噪声能力。 从理论上分析了所提出控制算法的稳定性、设定值跟踪性能及鲁棒性，并对其性能进行了仿真和实验验证。结果表明，该文提出的控制算法能够使飞轮转子稳定悬浮并有效抑制其振动，具有稳定性好、鲁棒性强、抗噪声能力强等优点。 高速飞轮储能是一种清洁、高效的储能方式，具有广阔的应用前景。电磁轴承（Active MagneticBearing，AMB）因其无机械接触、无摩擦损耗、无需润滑、适合高速运行等特点，成为高速飞轮储能装置转子支承系统的理想选择[1-6]。 一般情况下，电磁轴承支承的高速飞轮转子系统的弯曲临界转速远高于其额定的工作转速，可近似地将其简化为一个刚性转子系统。电磁轴承刚性飞轮转子系统是一个具有强耦合的多变量、非线性的复杂系统，不仅径向两转动自由度之间通过陀螺效应耦合在一起，而且两平动自由度的各自两端也彼此耦合，使得电磁轴承刚性飞轮转子系统的四个径向通道彼此耦合。 随着飞轮转速的提高，陀螺效应逐渐加强，刚性飞轮转子两转动自由度的耦合效应也进一步加强，使得刚性飞轮转子系统的两个转动模态（即章动和进动模态）的频率也随之发生变化。其中，章动模态的频率随飞轮转速同步上升，高速下与转子同步频率之比接近于转子的极转动惯量与横向转动惯量之比；进动模态的频率则随飞轮转速的上升不断下降，在高速下趋向于零。 由于控制系统的延时、功率放大器和传感器带宽的限制以及控制器的积分作用等原因，过高的章动频率与过低的进动频率都会降低控制系统的稳定性，甚至导致系统失稳[7,8]。 此外，当电流和位移大幅变化时，电磁力的非线性和耦合特性也将进一步加强。为了实现电磁轴承刚性飞轮转子系统的高精度控制，必须采用解耦控制。 为抑制陀螺效应的影响，常采用交叉反馈解耦法[9-11]。交叉反馈解耦虽然能够在一定程度上抑制高速运行时由章动模态和进动模态导致的系统失稳，但它只能实现径向两转动自由度之间的近似线性化解耦，无法实现电磁轴承刚性飞轮转子系统径向四个自由度间的完全解耦，控制性能难以进一步提高。 近年来，反馈线性化解耦和智能解耦等控制方法受到了越来越多的关注。智能解耦法[12-14]对系统模型的精确度要求较低，鲁棒性强，但该类方法计算量大，编程复杂，实时性差，在电磁轴承刚性飞轮转子系统中的应用不多。反馈线性化解耦法因其计算量较小、结构相对简单、便于实现等特点逐渐成为研究的热点。 反馈线性化解耦法主要包括微分几何方法和逆系统方法。与微分几何方法相比，逆系统方法无需经过复杂抽象的坐标变换，物理意义明确，更易实现。另外，微分几何方法需要系统的数学模型满足仿射非线性的一般形式，对于采用电磁力非线性模型的电磁轴承刚性飞轮转子系统来说，难以满足这一条件。 近年来，许多学者首先将反馈线性化方法应用于单自由度电磁轴承系统，并取得了良好的实验效果[15-19]。C. Hsu等[20,21]将反馈线性化方法应用于三极电磁轴承的控制系统，并在静态和低速运行情况下取得了成功。 曹建荣等[22]采用基于逆系统的状态反馈线性化方法将一个六自由度的电磁轴承刚性转子系统分解为六个彼此解耦的子系统，然后用极点配置法对解耦后的子系统进行了综合，但并未给出实验结果，也未考虑电磁力的非线性特性。 Fang Jiancheng等[23,24] 采用基于逆系统的反馈线性化方法对磁悬浮控制力矩陀螺的转子径向四自由度运动进行了解耦控制，在其算法中考虑了电磁力的非线性特性，但未考虑两个径向电磁轴承结构及参数不对称的影响。Wen Tong等[25]采用基于微分几何法的反馈线性化方法对永磁偏置轴承五自由度飞轮转子系统进行了解耦控制，结果表明该方法非常复杂且难以实现。 由于系统噪声、不平衡力等扰动的影响及模型误差的客观存在性，逆系统控制方法往往会影响系统的跟踪特性和鲁棒性[23, 24]。为了进一步提升控制性能，常将µ综合控制[16,17]、H∞控制[26,27]等现代控制算法应用于解耦后的子系统。然而，这些算法结构较复杂且计算量大，无法实现跟踪特性和外扰抑制的独立调节。 考虑电磁力的非线性特性及两径向电磁轴承参数非对称性的影响，本文首先采用基于逆系统的反馈线性化方法对电磁轴承刚性飞轮转子系统的径向四自由度进行非线性解耦，将其分解为四个彼此独立的子系统。 然后采用改进型二自由度控制器对解耦后的子系统进行整定，实现设定值跟踪和外扰抑制特性的分别调节，并在改进型二自由度控制器中采用速度观测器获取阻尼控制信号，改善系统的抗噪声干扰能力。 最后，从理论上分析了本文所提出控制算法的稳定性、跟踪性能及鲁棒性，并通过仿真和实验进一步验证了该控制算法的性能。 图2 电磁轴承飞轮转子系统传递函数框图 图8 电磁悬浮刚性飞轮储能系统实验装置 结论 通过对基于逆系统解耦和改进型二自由度控制算法的理论、仿真及实验分析，可得出以下结论： 1）本文提出的基于逆系统解耦和改进型二自由度控制的算法能够使电磁轴承飞轮转子系统保持稳定，并有效抑制其振动，具有良好的稳定性、抗噪声能力以及鲁棒性。 2）基于逆系统解耦和改进型二自由度控制的控制系统实现了径向四个通道的完全解耦，消除了陀螺效应的影响，而且能够分别调节控制系统的设定值跟踪性能和外扰抑制特性，使两者性能俱佳。 3）外扰抑制特性和鲁棒性相互矛盾，控制器C(s)的参数需要在外扰抑制特性和鲁棒性之间进行折中选择。在控制系统调试时，可先根据外扰抑制特性和鲁棒性的要求确定控制器C(s)的参数，然后再调节控制器Cf(s)的二自由度参数α'和β'，以进一步优化系统的设定值跟踪特性，从而使系统同时获得良好的设定值跟踪特性、外扰抑制特性及鲁棒性。 国际电气工程先进技术译丛：磁悬浮轴承：理论、设计及旋转机械应用￥87.1 购买

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