音圈電機(VoiceCoilMotor,簡稱VCM)是特種直線電機,其工作原理與揚聲器的音圈類似。其最突出的特點是體積小、重量輕,動作速度快,可以達到很高的定位精度,推力均勻。自從問世以來,廣泛的應用在計算機存儲設備、航天儀器(例如航天制冷機)、精密測距儀器(例如霍爾位移測量裝置)、精密車床以及移動電話中。目前,生產出的VCM電機廣泛應用于消費類和生產類市場,特別是高檔家用電器和計算機中。 針對目前我國VCM結構設計的不足及工藝的落后,本文結合現有的加工工藝,研究永磁VCM的設計及結構優化,具體內容如下: 首先,介紹VCM工作原理,以及內磁式與外磁式、長音圈與短音圈、動圈式與動鐵式、直線式與搖臂式等不同結構VCM及相應特點,闡述了力矩常數的意義及其對電機性能的影響,并詳細介紹了VCM在光盤驅動器、硬盤驅動器,以及在電刷試驗臺(提供靜壓力)中的典型應用。 其次,從電機電磁場的基本理論出發,介紹有限元及其在電磁場仿真計算中的應用,并采用有限元軟件ANSYS,結合實際算例,對VCM進行建模和仿真。 再次,文中詳細介紹了永磁VCM的設計過程,提出了設計方法以供參考,其中包含了定量計算,包括了永磁體材料的選擇、體積的計算,音圈的設計(匝數計算及選型),以及電機整體的機械結構設計。 最后,結合設計VCM應當遵循的原則,提出了若干結構優化設計方案。在理論推導和分析的基礎上,結合仿真軟件ANSYS,對幾種結構分別進行了電機電磁場以及電機性能的仿真分析,其中包括:采用釹鐵硼永磁的單勵磁結構VCM與傳統鐵氧體VCM的性能差異;增加極靴對VCM性能影響;增加短路環及變換結構對VCM動態響應速度的影響等。
上傳時間: 2013-06-10
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永磁同步電機(PMSM)是一種性能優越、應用領域廣闊的電機,其傳統的理論分析與設計方法已比較成熟。它的進一步推廣應用,在很大程度上有賴于對控制策略的研究。實踐中,使用通用變壓變頻(VVVF)變頻器來驅動沒有阻尼繞組的永磁同步電動機開環運行時,有時電機的運行頻率超過某一頻率,系統就會變得不穩定,甚至導致系統失步。本文研究了無位置傳感器的永磁同步電機的速度控制問題。 論文提出了一種將推廣卡爾曼濾波(EKF)原理應用于永磁同步電機無位置傳感器調速系統的方法。對永磁同步電機的數學模型和卡爾曼濾波原理作了詳細的分析,在dq轉子同步坐標系中應用推廣卡爾曼濾波算法,對永磁同步電機的轉角和轉速進行實時在線估計。所選取的濾波算法只需測量電流和逆變器直流母線電壓,具有不改造電機、可靠性高和經濟耐用的優點。利用在線估計出的轉速和電流實現轉速電流雙閉環的永磁同步電機矢量控制。同時還提出了基于磁飽和原理的永磁轉子初始位置的檢測方法。針對轉子磁場定向方式及矢量控制方案,采用了空間矢量脈寬調制方法對系統進行控制,此方法可以輸出任意給定位置的電壓矢量,在不增加功率管開關頻率和不增加系統復雜性的前提下,明顯提高電機的調速性能。 在Matlab6.5環境下進行的系統仿真實驗表明,所提出的位置估計算法和控制方法具有優良的轉角跟蹤特性和速度控制性能,同時系統具有較強的抗負載擾動性能和較好的魯棒性。實驗結果表明本文的方法達到了預期的效果。
上傳時間: 2013-04-24
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開關磁阻電機驅動系統(SRD)是一種新型交流驅動系統,以結構簡單、堅固耐用、成本低廉、控制參數多、控制方法靈活、可得到各種所需的機械特性,而備受矚目,應用日益廣泛.并且SRD在寬廣的調速范圍內均具有較高的效率,這一點是其它調速系統所不可比擬的.但開關磁阻電機(SRM)的振動與噪聲比較大,這影響了SRD在許多領域的應用.本文針對上述問題進行了研究,提出了一種新型齒極結構,可有效降低開關磁阻電機的振動與噪聲.通過電磁場有限元計算可看出,在新型齒極結構下,導致開關磁阻電機振動與噪聲的徑向力大為減小,尤其是當轉子極相對定子極位于關斷位置時,徑向力大幅度地減小,并改善了徑向力沿定子圓周的分布,使其波動減小,從而減小了定子鐵心的變形與振動,進而降低了開關磁阻電機的噪聲.靜態轉矩因轉子極開槽也略微減小,但對電機的效率影響不大.開關磁阻電機因磁路的飽和導致參數的非線性,又因在不同控制方式下是變結構的.這使得開關磁阻電機的控制非常困難.經典的線性控制方法如PI、PID等方法用于開關磁阻電機的控制,效果不好.其它的控制方法如滑模變結構控制、狀態空間控制方法等可取得較好的控制效果但大都比較復雜,實現起來比較困難.而智能控制方法如模糊控制本身為一種非線性控制方法,對于非線性、變結構、時變的被控對象均可取得較好的控制效果且不需知道被控對象的數學模型,這對于很難精確建模的開關磁阻電機來說尤其適用.同時,模糊控制實現比較容易.但對于變參數、變結構的開關磁阻電機來說固定參數的模糊控制在不同條件下其控制效果難以達到最優.為取得最優的控制效果,該文采用帶修正因子的自組織模糊控制器,采用單純形加速優化算法通過在線調整參數,達到了較好的控制效果.仿真結果證明了這一點.
上傳時間: 2013-05-16
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稀土永磁直流無刷電動機實際上是以電子換向代替機械換向的直流電動機,因而保持了直流電動機的優良性能,具有較好的起動和調速性能,又因它無需機械換向使電機的結構簡單,可以根本上克服一般有刷電動機易于產生換向火花的弊病,在航天、機器人、數控機床等許多工業領域已得到廣泛的應用.本文從稀土永磁無刷直流電動機的基本工作原理出發,分析了稀土永磁無刷電動機同普通無刷直流電動機的區別;闡述了稀土永磁電動機設計原理,并給出設計方法,然后運用實例來說明.在此基礎上介紹遺傳算法的特點,用遺傳算法對稀土永磁電動機進行優化設計,達到預期的結果.最后,討論了電機的結構參數對電機性能的影響.通過對稀土永磁直流無刷電動機的設計,分析在具體設計時所要解決一些疑難問題,對其特點進行總結.用遺傳算法優化后,得出一些有用的結論.
上傳時間: 2013-04-24
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在永磁直流電機中,即使電樞繞組不通電,由于永磁體產生的磁場同電樞鐵芯的齒槽相互作用而產生轉矩,即齒槽定位力矩(CoggingTorque)。定位力矩使電機輸出轉矩波動,產生振動及噪聲。文中闡述了產生定位力矩的原理,綜述了包括德昌電機公司的技術在內的抑制定位力矩的方法和研究現狀。抑制定位力矩的方法,主要就是減小電樞旋轉過程中氣隙中磁場能量的變化。 文中以少槽永磁直流電機為例,通過有限元分析,以及DOE實驗驗證,對轉子沖片增加輔助凹槽、充磁方式和轉子沖片不同類型對定位力矩的影響進行了研究,深入分析了沖片輔助凹槽對抑制少槽永磁直流電機定位力矩的作用,結果表明,同一沖片上在對稱位置上排布輔助凹槽能取得很好的效果,而以沖片中心線對稱地加兩個輔助凹槽時,輔助凹槽角度不同作用不同。對不同沖片,適合的輔助凹槽角度也是不同的。文中找出了一個較成熟的抑制少槽永磁直流電機定位力矩的系統方法,給出了生產中實用的抑制方法,同時通過實驗給出了這些方法對電機性能的影響。 DOE方法能從不同因素中找出對定位力矩起主要作用的變異因素,并且尋找到各變異因素之間的影響作用,給出抑制定位力矩各變量的最佳組合,相比現時生產中的方法,該組合可將定位力矩降低70%。
上傳時間: 2013-07-10
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永磁直流微電機作為一種機電能量轉換器件,隨著永磁新材料的開發,得到了迅猛的發展和廣泛的應用。作為元器件,它的失效會關聯到相應的工作系統和機構的正常運作,所以微電機的壽命可靠性分析和失效研究顯得很重要,是準確估計其相關復雜工程系統穩定可靠性的基礎。 論文基于永磁直流微電機產品是大批量且生產過程處于嚴格的統計質量控制狀態下,而對其進行可靠性及失效分析。由于在影響微電機壽命的因素中,有很多屬于隨機性因素,因此可結合概率統計學原理,運用相關的數學工具,來探討微電機失效分布函數的特征、類型和評價指標。論文針對微電機的特征,把一般的可靠性、失效分布類型函數進行整合、變換,運用到了微電機的可靠性分析上。 論文對微電機壽命可靠性及失效分析的數據處理也作了一些探討。具體包括三個方面的內容:首先是根據試驗測量結果,對預先假定的可靠性分布模式,即隨機變量分布規律進行檢驗(假設檢驗)的方法作了探討;其次是基于試驗測量的樣本值,估計隨機分布參數的數值和推斷這種估計的誤差范圍(一定置信水平下);再次是在預先根本不知道或不確定分布函數類型情形下,而根據壽命試驗的測量數據結果,從中尋找出失效的分布特征,或者尋找出某一數學函數表達式,在某一確定精度下,運用數值分析原理來逼近數據分布規律。還結合微電機壽命試驗的結果,作了可靠性實例分析。 論文還針對微電機失效的常見主要形式、狀態,對組成微電機的主要零部件從工程應用角度作了系統分析。內容包括結合個人護理應用微電機的開發實例,建立了電刷振動分析模型,使用計算機軟件模擬分析技術和激光振動測試技術,對微電機電刷片振動作了模擬和實際測量的對比分析,探討了微電機電刷失效問題及改善、優化途徑;運用材料學分析方法系統地探索了杯士和換向器設計、材料選擇及失效問題;運用可靠性理論對電機結構進行了優化設計;并運用設計編程的電磁場有限元軟件,對微電機電磁場進行了模擬優化設計;樣機的實際測量結果和理論模擬基本吻合,并略為有所提高;還探討了微電機壽命改善和能力提高的方法。
上傳時間: 2013-07-18
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萬年歷算法分析:萬年歷算法一、 陽歷算法具體算法見函數Void get_solar_day_date(void),這樣陽歷日歷的星期排法就確定了。表1:
上傳時間: 2013-05-23
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汽車行駛記錄儀(文中也簡稱為記錄儀),亦稱“汽車黑匣子”,是安裝在車輛上,對車輛行駛速度、時間、里程以及有關車輛行駛的其它狀態信息進行監控、記錄、存儲并可通過接口實現數據輸出的數字式電子記錄裝置。為分析和判斷汽車駕駛狀態和處理交通事故提供了可靠準確的科學依據。本課題的來源是國家信息產業部下達的電子發展基金項目,與同類產品相比,增加了音/視頻功能,目前已通過信產部驗收。 本文主要分析和設計了一種具有低成本高擴展性的基于ARM與ARMLinux的汽車行駛記錄儀方案,該系統作為信產部項目中的主控模塊實現了記錄儀的標準功能。硬件方面分析了汽車行駛記錄儀的標準功能對應ARM片內外圍電路與外部器件的設計。軟件方面分析了基于YAFFS文件系統與Linux 2.6的軟件平臺在嵌入式應用方面的高可用性,主要描述YAFFS的特點與基本原理,Linux中線程的實現機制與Linux Kernel 2.6在響應時間上的改進。并給出了該記錄儀基于Liinux的多線程結構應用程序的設計要點、流程圖和主要的數據結構。 作為擴展,為記錄儀增加了采集和處理音/視頻信號的DSP模塊。DSP采用TI公司的專用于數字媒體應用的高性能DSP DM642。DSP模塊同時采集3路視頻并進行壓縮,壓縮算法可以采用MPEG-2、MPEG-4、H.263、H.264等。論述了實現音/視頻功能的基本原理、DSP模塊的存儲器結構、ARM與DSP的通信及一些實用性的考慮。
上傳時間: 2013-07-02
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能通過電話按鍵時的錄音文件,采用離散傅立葉變換Goertzel算法,通過軟件能夠精確分析按鍵聲音0-9、#、*的識別,通過最新技術和語音識別技術分析,能夠完美的呈現出音頻文件中電話號碼發聲的識別數字號碼及按鍵順序. 作者:小光 QQ:1512839549
上傳時間: 2013-06-13
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能通過電話按鍵時的錄音文件,采用離散傅立葉變換Goertzel算法,通過軟件能夠精確分析按鍵聲音0-9、#、*的識別,通過最新技術和語音識別技術分析,能夠完美的呈現出音頻文件中電話號碼發聲的識別數字號碼及按鍵順序. 作者:小光 QQ:1512839549
上傳時間: 2013-05-22
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