卡爾曼濾波與組合導航原理 第2版 秦永元等 西北工業大學出版社 2011 392P 13.6M
標簽: 卡爾曼濾波
上傳時間: 2022-07-12
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SOLIDWORKS各種彈簧的宏程序,方便設計師設計,提高工作效率。
標簽: solidworks 彈簧程序
上傳時間: 2022-07-19
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慣性導航(秦永元版)詳細介紹了慣性導航的相關技術,對學習慣性導航具有極大的幫助。
標簽: 慣性導航
上傳時間: 2022-07-26
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盤式永磁同步電動機是近年來發展起來的新型結構高性能伺服電動機,具有軸向尺寸短、重量輕、體積小、結構緊湊等特點。可以制成多定子多轉子交錯組成的多盤式結構,進一步提高轉矩,特別適合于機器人和大力矩直接驅動裝置。同時由于結構原因,盤式電機的徑向尺寸受到一定限制,半徑太大會增加加工工藝的難度,有時相關的尺寸數據難以保證,為提高電機的輸出功率,一般采用多盤式結構。 目前永磁電機正向著大功率化、高功能化和微型化方向發展,其中高力能密度和高效率是對各類永磁電機設計所提出的共同要求。本文本著提高電機的輸出功率的目的,在總結各種盤式永磁同步電機的結構、特點的基礎上提出了一種新型的基于Halbach陣列的多盤式無鐵心永磁同步電動機,從提高電機的功率密度入手,將無鐵心結構和Halbach型永磁體陣列應用到其中。利用釹鐵硼永磁材料高矯頑力的優異特性以及Halbach陣列的高聚磁作用來提高電機氣隙磁密,使無鐵心電機變成可能,同時Halbach陣列使軛部的磁通減小,可相應少用或不用軛部。電機重量因此可以大幅度下降,在一定程度上也可降低電機的成本。
上傳時間: 2013-07-06
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該文首先根據與起動機相配套的發動機的技術性能要求分別對以鐵氧體永磁材料和NdFeB永磁材料為磁極的汽車起動機進行了電磁結構設計及性能計算,并用FORTRAN語言編制了永磁起動機的電磁設計核算程序.在以上工作的基礎上試制了樣機并進行了實驗,實驗值與設計值基本吻合.然后針對目前國內永磁材料價格昂貴的現實情況,為了減少成本、降低材料消耗和減小體積和重量,使之更具市場競爭力,在原有電磁設計的基礎上,利用遺傳算法,對電機永磁體磁極進行了優化設計.最后,根據汽車起動機的運行過程為動態運行,無穩態可言的情況,在建立了包括電磁模型和機械模型在內的永磁起動機的數學模型的基礎上,用MATLAB語言編制了仿真程序,對汽車永磁起動機的動態運行過程進行了計算機仿真,仿真值與設計值、實驗值基本吻合,從而驗證了理論分析的正確性.
上傳時間: 2013-05-26
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永磁同步電動機以其效率和功率因數高而在油田抽油機、風機水泵、礦山機械等場合有廣闊的應用前景.為了取代油田抽油機上配置不合理的感應電動機,該文研究了提高永磁同步電動機轉矩、效率和功率因數、擴大經濟運行范圍的措施,分析了永磁體分散性和使用環境對永磁同步電動機性能的影響,并且試制了一臺樣機,對其進行了試驗研究.該文的主要研究工作如下:1、對永磁同步電動機的轉矩進行了分析和研究;2、提出了提高效率和功率因數、擴大經濟運行范圍的技術關鍵;3、分析了使用環境和永磁體分散性對永磁同步電動機性能的影響;4、研制了一臺22kW、6極永磁同步電動機樣機,并進行了試驗研究.
上傳時間: 2013-07-23
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艦船、飛機、移動通訊、石油鉆井平臺等獨立系統中有許多交直流電力并存的場合,需要實現發供電系統的小型化、高功率密度、高可靠性以及高品質。常規的電勵磁發電機因為帶有電刷使供電系統的運行安全存在隱患,并且勵磁機的使用增加了電機的體積和損耗。為使系統節能高效,本文設計并制作了應用于獨立交直流電力系統的交直流永磁同步發電機。永磁電機定子上帶有三套三相繞組,一套繞組用于提供交流電力,其余的兩套繞組相位互差30度電角度,接整流器為直流負載供電。文中對電機的設計以及電機的基本性能進行探討。為了減小永磁發電機的電壓調整率,在電機的交軸與電機的永磁磁極尾部之間加一軟磁材料,通過增加電機負載時的交軸電抗壓降,來改善電機的電壓調整率。 首先,針對永磁電機設計的特殊性,應用二維有限元法計算電機的電磁場以確定電機的主要尺寸,并討論了不同軟磁材料尺寸對電機的影響。文中還根據電磁場的計算結果,應用傅立葉級數計算了電機的空載感應電動勢以用于預測電機的性能,使用能量攝動法計算了計及飽和、槽影響下的電機電感參數。考慮到永磁材料的溫度性能問題,應用電磁場和溫度場耦合的方式計算了電機穩態時的溫度場。 然后,為了了解永磁同步發電機的主要電磁關系,研究了電機的數學模型,推導了考慮漏磁時具有三套互差一定電角度三相繞組的永磁發電機在dq0坐標系下的方程,可以看到,在dq0坐標系下電機的電感參數為常數。這樣,利用這個特性,在對電機運行性能進行研究時,可以得到簡化電磁方程。根據電機穩態運行時的方程,得到了電機的向量圖。 因為帶有多套繞組的永磁電機中含有較多的諧波,而采用dq0坐標系下的方程會忽略掉氣隙磁場中的諧波分量,為了對電機的仿真更加精確,電機仿真時采用電機在ABC坐標系下的基本電磁方程。應用Matlab/SimPowerSystems中的模塊搭建電機的仿真模型,永磁體的影響用感應電動勢來表示。根據仿真結果與樣機試驗結果的比較發現,兩者吻合良好。 另外,本文還設計了一臺電勵磁的交直流發電機,電磁設計結果表明,永磁電機在體積、重量、效率方面都很有優勢。
上傳時間: 2013-04-24
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在國內,目前工控領域廣泛用到的伺服系統(包括伺服電機和伺服驅動器)有整套購買國外某一個廠商的,也有自己開發電機,然后購買國外的伺服驅動器來配置伺服系統。前一種情況伺服電機與驅動器之間的整合程度是比較高,而后一種情況伺服電機的設計容易忽視與之配套的伺服驅動器的控制策略以及伺服驅動器的輸出電壓,輸出電流特點,很容易造成所設計的伺服電機不能充分發揮其性能以及材料的不合理利用。本文討論了作為伺服電機用的永磁同步電動機在整合伺服驅動器控制方式和輸出電壓、電流特性下的設計過程。 本文首先簡要介紹了永磁同步電動機作為伺服電機較其他類型的電機的優勢,接著以永磁同步電動機作為伺服電機,對給定指標要求的永磁同步電動機,在永磁體分別采用表面安裝和內置兩種轉子磁路結構時進行了場路結合的設計與分析,分析了在磁場定向控制方式下兩種轉子磁路結構的永磁同步電動機的工作特性、轉矩脈動等。得出了永磁體表面安裝轉子磁路結構的永磁同步電動機作為伺服電機時更適合磁場定向控制運行的結論。 此外,從已經成功設計了的永磁同步電動機出發,整合所設計的永磁同步電動機將要采用的驅動器其控制方式,并在一些有依據的假設前提下確定了電機的能量包函數(包括功率、轉速等一些額定指標)與一些主要尺寸函數表達式。初步得出了一種行之有效的、快速確定使用同一套定轉子沖片伺服電機尺寸的方法。 最后試制了樣機以及其在伺服驅動器下進行了實驗,并比較分析了實驗和理論分析的結果。
上傳時間: 2013-05-30
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永磁無刷直流電動機利用轉子上的永磁體激磁,采用電子換相取代機械換相,結構簡單、體積小、效率高,在許多領域得到了廣泛應用。但是,由于永磁無刷直流電動機本身存在較大的轉矩脈動,從而使電機運行性能存在缺陷,限制了它在精密傳動系統中的應用。本文在開發完成永磁無刷直流電動機控制系統的基礎上,針對如何減小和抑制自控式永磁電動機轉矩脈動這一問題,提出了一種混合控制策略:利用原有的六個離散位置信號,在三三導通控制策略的基礎上,融入矢量控制策略,使得電機在運行過程中定子的基波磁勢與轉子磁勢盡量保持在90°左右,來實現近似正弦波電流驅動,可以在不增加系統成本的基礎上,較好地抑制電磁轉矩脈動,并通過實驗驗證其正確性,其主要內容如下: 第二章主要闡述了永磁無刷直流電動機的運行原理,給出了電機的數學模型,在此基礎上,利用Matlab/Simulink軟件建立了電機及控制系統的仿真模型,并給出了仿真和實驗波形。 第三章介紹基于TI公司TMS320F240PQA芯片的永磁直流無刷電機控制器的設計,并對系統主電路、驅動模塊、電流檢測、過壓保護等電路作了詳細的介紹,對設計中容易出現的問題進行分析,搭建了整個系統的硬件平臺。 第四章介紹了常規的矢量控制技術,提出了一種混合控制策略的新方法:利用霍爾位置傳感器的六個位置信號,使得電機在運行過程中定子的基波磁勢與轉子磁勢盡量保持在90°左右,從而達到控制器簡單、轉矩脈動降低的目的。并分析了這種控制策略在勻速、加減速情況下的運行性能。 第五章在前幾章分析的基礎上,完整給出了混合控制策略的軟件編程方法,并按照模塊化的思想,把軟件分成多個獨立模塊,并重點介紹了系統啟動、轉速計算、轉子位置計算、sinθ和cosθ的計算、PWM輸出等幾個部分,并給出實驗波形驗證其可行性。
上傳時間: 2013-05-30
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開發和研制無鐵心永磁電機是當前電機領域的一項重要課題,無鐵心永磁電機可以解決傳統有鐵心電機存在的重量重、損耗高、振動噪聲大等問題。開發無鐵心永磁電機需要準確計算電機的參數和性能,而實現這一任務的重要前提是獲得正確的磁場分布。無鐵心永磁電機氣隙外沒有鐵磁材料,其自身的結構特點決定了無鐵心永磁電機的氣隙磁場屬于三維開域磁場,開域磁場工程問題的計算是近年來計算電磁學的研究熱點之一。 本文的研究內容是國家高技術研究發展(863)計劃項目“新型稀土永磁電機設計與集成技術”的關鍵技術之一。針對無鐵心永磁電機的實際工程問題,計算方法的選擇力求既能保證一定的計算精度,又能節約計算機內存和CPU時間。根據對各種開域電磁場計算方法的分析比較,本文將漸近邊界條件法和有限元法結合解決無鐵心永磁電機三維開域磁場計算問題。 本文主要由以下幾部分組成: 第一部分為無鐵心永磁電機三維開域磁場計算方法的研究。首先提出了基于標量磁位的漸近邊界條件,建立了球形邊界的標量磁位漸近邊界條件數學模型。為了盡可能減少節點的數量,結合無鐵心永磁電機的具體結構,推導了適合于盒形截斷邊界和圓柱形截斷邊界上簡便易行的一階和二階標量漸近邊界條件算子,該算子具有簡單、有限元實施容易的特點。其次研究并建立了標量漸近邊界條件與有限元法結合的三維開域靜磁場的數學模型,并提出具體的實施方法,推導出相應的離散方程。通過對具有解析解的長方永磁體三維開域磁場的實例計算,驗證了方法和所編程序的正確性,并將漸近邊界條件法與截斷法在計算精度和人工外邊界距離方面做了比較。結果表明:在相同人工外邊界情況下,漸近邊界條件與截斷邊界條件相比,計算精度明顯提高,二階漸近邊界條件明顯優于一階漸近邊界條件。與截斷法相比,漸近邊界條件法更節約計算機內存和CPU時間,比較好地處理了計算量與計算精度之間的矛盾。 第二部分針對Halbach陣列內轉子無鐵心永磁電機三維開域磁場問題進行深入研究。利用漸近邊界條件法,定量地計算了在定轉子均無鐵心的情況下電機內部及周圍磁場的大小,總結出了Halbach陣列無鐵心永磁電機磁場的空間分布規律。 第三部分針對不同拓撲結構的Halbach磁體陣列電機磁場問題進行對比研究。通過大量的計算,探討了Halbach陣列永磁電機在轉子無鐵心情況下影響氣隙磁密的各種因素,分析了不同Halbach磁體軸向長度對端部漏磁的影響規律,給出了無鐵心永磁電機漏磁系數、電樞計算長度等主要設計參數隨電機結構尺寸的變化規律。 第四部分針對具有試驗數據的三種結構的無鐵心永磁電機樣機進行了計算和分析,計算結果與試驗數據吻合,從而驗證了漸近邊界條件法處理三維開域磁場問題的有效性和實用性。
上傳時間: 2013-06-22
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