兩自由度直驅(qū)感應電機電磁設計、特性分析及控制系統(tǒng)

目錄前言第1章 緒論 11.1 兩自由度電機的研究背景及意義 11.2 兩自由度電機結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀 21.2.1 單電樞結(jié)構(gòu)形式 31.2.2 雙繞組結(jié)構(gòu)形式 41.2.3 雙電樞結(jié)構(gòu)形式 61.2.4 多電樞結(jié)構(gòu)形式 81.2.5 其他結(jié)構(gòu)形式 91.3 兩自由度電機耦合效應研究現(xiàn)狀 101.4 兩自由度電機控制方案研究現(xiàn)狀 121.5 兩自由度電機研究的方向 141.6 本書研究內(nèi)容及任務 15第2章 兩自由度直驅(qū)感應電機電磁設計與機理分析 182.1 兩自由度直驅(qū)感應電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)確定 182.2 兩自由度直驅(qū)感應電機總體結(jié)構(gòu)設計 192.3 兩自由度直驅(qū)感應電機樣機及工作機理 222.4 兩自由度直驅(qū)感應電機設計要求和主要尺寸設計 232.5 兩自由度直驅(qū)感應電機氣隙選擇 262.6 兩自由度直驅(qū)感應電機繞組與線規(guī)設計 272.7 兩自由度直驅(qū)感應電機定子槽形設計 292.8 兩自由度直驅(qū)感應電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)與材料設計 302.9 本章小結(jié) 31第3章 兩自由度直驅(qū)感應電機電磁特性建模研究 323.1 復合多層理論法建模及分析 323.1.1 復合多層理論法建模 323.1.2 復合多層理論法程序設計 373.1.3 復合多層理論法與有限元法對比 413.1.4 實驗驗證 433.2 等效電路建模與驗證 463.2.1 等效復數(shù)磁導率的概念 463.2.2 鋼層和銅層等效阻抗 473.2.3 等效電路模型 493.2.4 離線等效電路參數(shù)確定 513.2.5 等效電路分析結(jié)果與有限元法分析結(jié)果對比 553.3 基于MATLAB/Simulink的建模與驗證 573.3.1 旋轉(zhuǎn)部分建模 573.3.2 直線部分建模 583.3.3 基于s函數(shù)的MATLAB仿真建模 593.3.4 數(shù)學模型正確性驗證 613.4 本章小結(jié) 63第4章 兩自由度直驅(qū)感應電機特性分析 644.1 透入深度法的計算過程 644.2 解析計算結(jié)果分析 704.3 兩自由度直驅(qū)感應電機有限元模型 714.4 兩自由度直驅(qū)感應電機旋轉(zhuǎn)運動部分的有限元法分析 724.4.1 旋轉(zhuǎn)運動部分起動過程分析 734.4.2 旋轉(zhuǎn)運動部分穩(wěn)態(tài)運行分析 754.5 兩自由度直驅(qū)感應電機直線運動部分的有限元法分析 774.5.1 直線運動部分起動過程分析 784.5.2 直線運動部分穩(wěn)態(tài)運行分析 804.6 兩自由度直驅(qū)感應電機縱向端部效應分析 824.7 本章小結(jié) 85第5章 兩自由度直驅(qū)感應電機耦合效應分析 865.1 磁耦合效應解析分析 865.2 磁耦合效應有限元分析 885.2.1 旋轉(zhuǎn)電機部分對直線電機部分的磁耦合影響 895.2.2 直線電機部分對旋轉(zhuǎn)電機部分的磁耦合影響 995.3 運動耦合效應解析分析 1075.3.1 運動耦合效應的存在 1075.3.2 基于磁場計算模型的運動耦合效應解析分析 1105.3.3 旋轉(zhuǎn)耦合系數(shù) 1145.3.4 速度耦合因子 1165.4 運動耦合效應有限元分析 1185.5 耦合效應影響因素分析 1295.5.1 氣隙厚度對耦合效應的影響 1295.5.2 銅層厚度對耦合效應的影響 1315.6 抑制耦合效應的設計方法 1335.7 樣機實驗驗證 1355.8 本章小結(jié) 137第6章 兩自由度直驅(qū)感應電機優(yōu)化設計 1396.1 氣隙厚度對電機性能的影響 1396.2 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)對電機性能的影響 1426.3 導電層厚度對電機性能的影響 1456.4 新型中空動子結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化及性能分析 1486.4.1 轉(zhuǎn)子次級材料確定 1486.4.2 中空動子氣隙確定 1516.4.3 鋼層厚度的確定 1546.5 新型開槽鑄銅動子結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化及性能分析 1566.5.1 新型動子結(jié)構(gòu)原理 1566.5.2 三維有限元建模與驗證 1596.5.3 動子等效參數(shù)計算與有限元驗證 1616.5.4 動子結(jié)構(gòu)對電機特性的影響 1666.6 本章小結(jié) 173第7章 兩自由度直驅(qū)感應電機控制方案分析及矢量控制數(shù)學建模 1757.1 兩自由度直驅(qū)感應電機運動模型 1757.2 兩自由度直驅(qū)感應電機速度檢測方案設計 1767.2.1 普通速度傳感器在兩自由度直驅(qū)感應電機速度檢測中的應用局限性 1767.2.2 基于光學接近傳感器的兩自由度直驅(qū)感應電機速度檢測裝置的設計 1787.2.3 基于磁電感應原理的兩自由度直驅(qū)感應電機速度檢測方案 1817.2.4 基于光電傳感器與磁電傳感器聯(lián)合的兩自由度直驅(qū)感應電機速度檢測方案設計 1837.3 兩自由度直驅(qū)感應電機控制方案論證 1847.3.1 控制策略的比較 1847.3.2 總體控制方案的比較 1867.4 兩自由度直驅(qū)感應電機矢量控制數(shù)學建模 1887.4.1 矢量控制的基本實現(xiàn)思路 1887.4.2 坐標變換 1897.4.3 兩自由度直驅(qū)感應電機數(shù)學模型 1917.4.4 基于轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制原理 1937.4.5 轉(zhuǎn)子磁鏈模型 1957.5 雙變頻器供電的兩自由度直驅(qū)感應電機矢量控制系統(tǒng)的建模 1967.6 矢量控制系統(tǒng)主要模塊建模 1977.6.1 速度PI調(diào)節(jié)器模塊 1977.6.2 主電路模塊 1977.6.3 磁鏈計算模塊 1987.6.4 坐標變換模塊 1987.7 旋轉(zhuǎn)部分矢量控制系統(tǒng)模型 1997.8 直線部分矢量控制系統(tǒng)模型 2007.9 兩自由度直驅(qū)感應電機矢量控制系統(tǒng) 2007.10 本章小結(jié) 201參考文獻 202