一种永磁同步直线电机的模型预测控制系统及其方法

    公开(公告)号:CN112468044B

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202011247609.0

    申请日:2020-11-10

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及永磁同步直线电机领域,具体的是一种永磁同步直线电机的模型预测控制系统及其方法。首先,建立永磁同步直线电机在两相同步旋转正交坐标系上的动态模型,并将其离散化;其次,引入增量关系得到系统的增广模型;然后,基于预测步长得到预测输出向量的表达式,根据线性二次型最优控制理论设计模型预测控制器;最后,对级联型的控制结构,分别设计了速度环和电流环的模型预测控制器。本发明最重要的特征是基于建立在两相同步旋转正交坐标系上的离散化数学模型,而设计的模型预测控制器具有良好的动态性能和稳态精度,并且控制系统具有很强的鲁棒性,适用于永磁同步直线电机伺服控制系统的设计。

    一种改进型halbach磁力丝杠及其安装方法

    公开(公告)号:CN113300570A

    公开(公告)日:2021-08-24

    申请号:CN202110661193.5

    申请日:2021-06-15

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开一种改进型halbach磁力丝杠及其安装方法,磁力丝杠包括:转子转轴和转子永磁体组成的转子、动子轭铁和动子永磁体组成的动子,所述转子和动子的相对位移为零,转子和动子为正对位置时出力和转矩均为零,当转子和动子相对位移为半个极距时出力最大;本发明磁力丝杠实现了旋转运动和直线运动的无接触转换,避免了设备磨损带来的维护问题,并提高了其出力和力密度;通过连接部件降低了动子轭铁和动子永磁体之间的难固定,转子转轴和转子永磁体之间的难固定,以及转子永磁体之间、动子永磁体之间的相对位移差等问题,提高了整个装置的相对平衡,从而减少能量的损耗。

    一种基于多层聚磁嵌入式圆筒直线发电机的波浪发电系统

    公开(公告)号:CN108964401B

    公开(公告)日:2020-12-25

    申请号:CN201810562401.4

    申请日:2018-06-04

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于多层聚磁嵌入式圆筒直线发电机的波浪发电系统,包括多层聚磁式圆筒型直线电机、外浮筒和内浮筒;所述多层聚磁式圆筒型直线电机包括初级和次级,初级和次级之间形成磁场气隙,多层聚磁式圆筒型直线电机安装在内浮筒中,且位于内浮筒的上半部;初级固定在内浮筒的内壁上,次级与外浮筒刚性相连;将基于聚磁效应的多层内嵌式圆筒型直线电机和波浪能发电系统相结合,有效克服了传统直线电机海浪发电效率不高,性价比低的缺点,能够极大的提高发电机的功率密度和海洋能的转化效率。

    一种基于直线-旋转双自由度电机驱动的抽油机系统的控制方法

    公开(公告)号:CN110289749B

    公开(公告)日:2020-11-24

    申请号:CN201910467853.9

    申请日:2019-05-31

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于直线‑旋转双自由度电机驱动的抽油机系统及其控制方法,系统包括主机架、直线‑旋转双自由度电机、采油树、抽油泵、感应装置和电机控制箱,电机控制箱中设有控制器,按照控制方法对电机进行控制,通过传动装置驱动抽油泵将地下的原油举升到地面。公开了基于自抗扰控制器的动子位置控制方法,包括设计角度换算模块、自抗扰控制器模块。本发明使用直线‑旋转双自由度电机解决了传统的由旋转电机驱动的游梁式抽油机需要经过复杂的机械传动而带来的效率低、稳定性差的问题,解决了由直线电机驱动的抽油机系统能量密度低、出力少的问题,使用基于自抗扰控制器的动子位置控制方法提高了抽油机系统的工作效率和稳定性。

    一种基于直线-旋转双自由度振荡电机及控制方法

    公开(公告)号:CN110289748B

    公开(公告)日:2020-10-27

    申请号:CN201910467839.9

    申请日:2019-05-31

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于直线‑旋转双自由度振荡电机及控制方法,电机包括原动机和从动机,原动机本体固定在原动机底座上,原动机转子与原动机本体连接,原动机转子永磁体设置于原动机转子外表面上;从动机固定铸体固定在从动机底座上,气缸固定在从动机固定铸体上,并与从动机动子连接,从动机动子永磁铁设置在从动机动子内表面;原动机转子同轴嵌套在从动机动子内部,且原动机转子永磁体与从动机动子永磁铁之间有间隙;原动机通过原动机转子驱动从动机动子,从而使从动机做直线往复运动,并通过气缸压缩空气。本发明解决了传统电机效率低、噪声大、功率小、传动机构易磨损、能量密度低的问题,从而提高了振荡电机系统的效率和稳定性。

    基于圆筒直线振荡电机的发电系统及其控制方法

    公开(公告)号:CN108847750B

    公开(公告)日:2020-09-11

    申请号:CN201810562328.0

    申请日:2018-06-04

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于圆筒直线振荡电机的发电系统,包括自由活塞式斯特林发动机、圆筒直线振荡电机、整流桥电路、无位置传感器、中央控制器、蓄电池组,无位置传感器包括基于线性霍尔传感器的动子位置检测模块,中央控制器采用三闭环控制;三闭环控制采用参数自整定模糊PI控制的电压环、无位置检测算法的速度环和解耦控制与PI调节空间矢量相结合的电流环。本发明将圆筒直线振荡电机、无位置传感器技术、基于电压、速度和电流控制器的三闭环控制方法相结合并应用在发电系统中,保证电能质量,提高发电系统的动态响应速度及鲁棒性,同时使用无位置传感器技术解决位置传感器对环境与安装精度要求高的问题,降低发电系统的制造成本及安装难度。

    一种基于定子弧形与内阶梯型混合结构的永磁直线电机

    公开(公告)号:CN108258877B

    公开(公告)日:2019-10-11

    申请号:CN201810115036.2

    申请日:2018-02-05

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于定子弧形与内阶梯型混合结构的永磁直线电机,包括定子电枢一次侧和Halbach永磁动子二次侧,定子电枢一次侧位于永磁动子二次侧外侧,定子电枢一次侧由定子铁心和电枢绕组构成,定子铁心两侧端部齿采用内阶梯型结构,定子铁心内部齿采用弧形结构;永磁动子二次侧由动子铁心和贴于铁心表面的永磁体构成,该永磁体采用Halbach阵列结构。本发明的永磁直线电机可以获得比常规磁体更大的气隙磁通,而且具有很好的磁屏蔽作用,可减小动子导磁轭厚度。本发明给出弧形齿结构解析模型,通过该解析模型可推导出磁导大小及磁导随位置变化曲线。本发明的电机最优结构采用田口优化算法获得。

    一种基于直线-旋转双自由度电机驱动的抽油机系统及其控制方法

    公开(公告)号:CN110289749A

    公开(公告)日:2019-09-27

    申请号:CN201910467853.9

    申请日:2019-05-31

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于直线-旋转双自由度电机驱动的抽油机系统及其控制方法,系统包括主机架、直线-旋转双自由度电机、采油树、抽油泵、感应装置和电机控制箱,电机控制箱中设有控制器,按照控制方法对电机进行控制,通过传动装置驱动抽油泵将地下的原油举升到地面。公开了基于自抗扰控制器的动子位置控制方法,包括设计角度换算模块、自抗扰控制器模块。本发明使用直线-旋转双自由度电机解决了传统的由旋转电机驱动的游梁式抽油机需要经过复杂的机械传动而带来的效率低、稳定性差的问题,解决了由直线电机驱动的抽油机系统能量密度低、出力少的问题,使用基于自抗扰控制器的动子位置控制方法提高了抽油机系统的工作效率和稳定性。

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