开题报告-无刷直流电机转矩脉动抑制.docVIP

毕业设计(论文)开题报告 题 目： 无刷直流伺服电机 转矩脉动抑制的研究 学生姓名： 寇兴元 学 号： 080802132 专 业： 自动化 指导教师： 刘慧贤 2012年3月15日  开题报告填写要求 1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效； 2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册）； 4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年2月26日”或“2004-02-26”。 1 文献综述 1.1 本课题的研究意义 近年来,直流电机以其体积小、结构简单、功率密度高、输出转矩大、动态性能好等特点而得到了广泛应用[1],尤其是在机器人、精密电子仪器与设备等对电机性能、控制精度要求较高的场合和领域,其应用和研究更是受到普遍重视[2]。 无刷直流电动机由电机本体、驱动器、位置传感器三部分组成。与普通有刷直流电机不同,无刷直流电动机的电枢绕组绕制在定子上,与异步电动机相似接成三相对称星形, 转子磁钢采用径向结构布置,钕铁硼永磁体安装在转子表面, 这种稀土永磁材料其相对导磁率近于空气, 永磁体可以看作气隙的一部分,无凸极效应的影响, 电机的气隙是均匀的。位置传感器相当于普通无刷直流电动机的电刷, 反映出转子位置, 决定着绕组电流的相位及绕组磁势在空间的分布。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成, 接受电动机的启动、停止、制动信号, 控制电动机的运行;接受位置传感器信号和正反转信号, 控制逆变桥各功率管的通断, 产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号, 控制和调整转速, 提供保护和显示等[3]。 无刷直流电机具有体积小, 重量轻, 结构简单, 运行可靠, 效率高等一系列优点, 并且, 无刷直流电机更因其控制简单的优势在各方面都得到了越来越广泛的应用。但是, 无刷直流电机固有的电磁转矩脉动问题会较大影响电机的转速和伺服性能, 制约了其进一步的发展[4]。因此,抑制无刷直流电机转矩脉动, 成为了人们一个重要的研究方向与目的。 1.2 国内外发展现况及趋势 1.2.1 国外研究发展状况 国外对无刷直流电动机的研究较早，在20世纪80年代初就已经开始正式生产和应用了[5]。20多年以来，随着永磁新材料、微电子技术、自动控制技术以及电力电子技术 特别是大功率开关器件的发展，无刷电动机得到了长足的发展无刷直流电动机已经不是专指具有电子换相的直流电机而是泛指具有有刷直流电动机外部特性的电子换相电机无刷直流电动机不仅保持了传统直流电动机良好的动、静态调速特性且结构简单、运行可靠、易于控制。其应用从最初的军事工业，向航空航天、医疗信息、家电以及工业自动化领域迅速发展[12]。 1.3 脉动抑制方法 在电机转动的过程中，瞬时输出力矩随时间不断变化，但是却围绕某一平均值上下变动，这种现象就称之为转矩脉动[2][15]。在实际应用中应根据具体场和不同要求选用某种适当的控制方法, 或者是几种方法的综合应用。随着人工智能技术的发展, 专家系统、 模糊控制理论、人工神经网络的最新成果开始深入电机控制领域。特别是神经网络控制技术, 具有很强的自适应能力、 非线性映射能力和快速的实时信息处理能力等特性,这些正是高性能无刷直流电机调速系统所要求的特性。可见, 在无刷直流电机转矩脉动抑制问题的研究中, 采用智能化控制是一个重要发展方向。 参 考 文 献 1 张琛.直流无刷电动机原理及应用[M].北京:机械工业出版社, 1996. 2 周杰,侯燕. 无刷直流电机转矩脉动抑制方法综述[J]. 机电产品开发与创新 2007，20（3）：35～37 3方冰沁.无刷直流电动机的原理与特点[J].机械与电子 2007，20：370 4 包向华,章跃进.无刷直流电动机换相转矩脉动的分析和削弱方法[J].微特电机2007，(2)：14～17 5 S.A.KH. Mozaffari Niapour, S.Danyali, M