竖直无轴承电机原理与位置控制系统

第1章无轴承电机概述 1．1历史概述 1．2无轴承电机的原理和研究现状 1．2．1磁悬浮轴承 1．2．2无轴承电机的基本原理 1．2．3无轴承电机的研究现状 1．3基于直线感应电机解耦的无轴承电机 1．3．1竖直无轴承电机 1．3．2基于多直线电机的竖直无轴承电机 1．4本书的主要内容 第2章竖直转子定位系统的结构和驱动机理 2．1定位控制系统的组成结构及数学模型 2．1．1卡尔丹角与转子姿态描述 2．1．2竖直转子的数学建模 2．1．3转子定位系统的状态方程 2．1．4含有不确定性的转子 2．1．5执行器 2．1．6位移传感器 2．2共用转子的多弧形直线感应电机的驱动分析 2．2．1多直线感应电机系统的基本原理 2．2．2多直线感应电机系统的特殊性 2．3多直线感应电机驱动仿真与实验 2．3．1多直线感应电机系统驱动的有限元仿真 2．3．2多直线感应电机系统的驱动实验 2．4本章小结 第3章弧形直线感应电机不均匀气隙磁场分析 3．1问题的提出 3．2气隙不均匀时的磁场解析公式 3．2．1均匀气隙的弧形直线感应电机气隙磁感应强度分布 3．2．2不均匀气隙的表达式 3．3不均匀气隙时的气隙磁场仿真 3．3．12D有限元建模 3．3．23D有限元建模 3．4解析与有限元计算结果对比 3．4．1涡流场结果对比 3．4．2瞬态场结果对比 3．5解析公式的改进 3．5．1改进的思路和方法 3．5．2涡流场改进效果对比 3．5．3瞬态场改进效果对比 3．6本章小结 第4章直线感应电机的法向力和切向力解耦 4．1单个直线感应电机的数学模型 4．1．1不考虑端部效应时的电机状态方程 4．1．2端部效应的影响分析 4．2法向力与切向力的解耦算法 4．3直线感应电机法向力与切向力解耦仿真 4．4本章小结 第5章基于陀螺效应的竖直转子定位控制算法 5．1竖直转子的动力学特性分析 5．2基于陀螺效应的定位控制算法 5．2．1极点配置方法在定位控制问题中的局限 5．2．2基于陀螺效应的转子定位控制算法 5．2．3转子定位控制策略的仿真 5．3转子定位控制系统仿真 5．3．1转子定位控制系统仿真模型的组成 5．3．2转子定位控制系统仿真结果 5．4本章小结 第6章竖直转子的L1自适应定位控制 6．1自适应控制与L1自适应控制 6．1．1自适应控制简介 6.1.2L1自适应控制理论简介 6．2数学基础 6．2．1向量范数 6．2．2矩阵诱导范数 6.2.3L空间和L范数 6．2．4传递函数的L1范数 6．2．5凸集和凸集上的投影算子 6．3具有不确定性的竖直转子定位系统描述 6．4基于L1自适应控制理论的转子定位控制研究 6．4．1系统的基本转化 6．4．2状态预测器 6.4.3L1自适应控制算法 6.5L1自适应控制系统的性能分析 6．5．1系统误差和参数误差的有界性 6．5．2系统的BIBS稳定性 6．5．3自适应系统性能与自适应增益的关系 6.6L1自适应控制系统的仿真 6．6．1自适应控制系统的仿真 6．6．2基于自适应控制的转子定位控制系统的仿真 6．7本章小结 第7章起动时的转子定位控制 7．1问题的提出 7．2可反馈线性化条件的验证 7．3反馈线性化的实现 7．4基于反馈线性化的转子定位控制的仿真 7．5本章小结 第8章转子定位控制策略的模拟实验 8．1实验装置 8．2实验方案 8．3实验准备 8．3．1电磁铁的参数测定 8．3．2功率放大电路 8．4实验结果 8．4．1基于陀螺效应的转子定位控制实验结果 8．4．2基于L1自适应控制的转子定位控制实验结果 8．5本章小结 第9章总结与展望 9．1总结 9．2展望 附录A转子转动惯量的理论计算 参考文献