永磁同步伺服电机序贯多目标完全析因优化方法研究

发布时间：2024-03-17 12:34

　　舵机永磁同步伺服电机是车辆无人驾驶控制系统的重要执行机构,具有运行可靠、工作效率高、承载能力强和易于控制等优势。基于有限元计算的永磁同步电机多目标优化设计方法是提高电机本体工作性能的重要技术手段,但基于控制变量原则的传统永磁同步电机多目标优化方法存在仿真周期长、优化效率低以及难以实现最优设计等缺点。本文针对上述传统电机优化方法存在的问题,提出了一种基于因子敏感度分析的永磁同步伺服电机序贯多目标完全析因优化方法,提高电机多目标优化效率和目标期望值、并缩短试验周期。本文主要研究内容如下:舵机永磁同步电机通常采用分数槽集中绕组结构以提高伺服系统的工作性能。由于电机的定、转子磁场谐波成分较高,易产生阶数较低的径向电磁力波,引起一定的振动噪声问题。通过理论推导总结归纳磁同步电机径向电磁力波的力波阶次、力波来源以及作用形式,基于谐波磁场分析的方法分别计算定子侧、转子侧和定转子间的径向力波分布情况,从绕组系数、齿槽转矩与径向电磁力波阶次等方面出发筛选合适的电机极槽配合方案,从理论上抑制电机的电磁噪声和转矩脉动。针对永磁同步伺服电机设计因子耦合程度高、目标响应直观化困难的问题,采用响应曲面方法实现多变...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1基于水平集

合方案或采用磁极偏心、磁极分段、磁极偏移和不等宽槽口等方法进行抑制。重庆大学的韩力教授提出采用合适的极槽配合方案能够有效抑制电机的齿槽转矩和转矩脉动，并总结了电机的极槽配合对齿槽转矩的影响规律[1]。通过合理选取电机的极槽配合方案，通过增加齿槽转矩的基波频率实现抑制电机定位力矩的....

图1-2磁钢底部开槽结构

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-3-图1-2磁钢底部开槽结构图1-3永磁体偏心结构意大利博洛尼亚大学的BorghiCA采用磁极偏移的方法抑制永磁同步伺服电机的齿槽转矩和转矩脉动[5]。通过二维解析方法计算永磁体结构尺寸降低电机的齿槽转矩，利用场耦合分析方法实现永磁同步电机的多目标....

图1-3永磁体偏心结构

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-3-图1-2磁钢底部开槽结构图1-3永磁体偏心结构意大利博洛尼亚大学的BorghiCA采用磁极偏移的方法抑制永磁同步伺服电机的齿槽转矩和转矩脉动[5]。通过二维解析方法计算永磁体结构尺寸降低电机的齿槽转矩，利用场耦合分析方法实现永磁同步电机的多目标....

图1-4非等距磁钢偏移转子模型图

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-3-图1-2磁钢底部开槽结构图1-3永磁体偏心结构意大利博洛尼亚大学的BorghiCA采用磁极偏移的方法抑制永磁同步伺服电机的齿槽转矩和转矩脉动[5]。通过二维解析方法计算永磁体结构尺寸降低电机的齿槽转矩，利用场耦合分析方法实现永磁同步电机的多目标....

本文编号：3931039