导读:本文包含了永磁球形步进电机论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:永磁球形步进电机,运动控制,分时控制,电流跟踪PWM
永磁球形步进电机论文文献综述
夏鲲,王楠,王群京,季诺[1]（2010）在《永磁球形步进电机控制驱动器设计仿真与实验》一文中研究指出为了在叁维永磁球形步进电机中应用新的电流控制方式,采用自适应和变结构控制算法以适应电机负载运行的复杂工况,设计了基于电流跟踪PWM和分时控制基础的电流控制驱动器。Simulink环境下的仿真模型验证了该设计思想的可行性,并在具体的实验平台上得以验证。实验结果表明,该控制驱动系统可以实现永磁球形步进电机的连续轨迹运动控制,完成相应的高级控制算法。(本文来源于《系统仿真学报》期刊2010年12期）
范文韬,夏鲲,季诺,杨益华[2]（2010）在《永磁球形步进电机的结构研究与设计》一文中研究指出介绍了一种新型永磁球形步进电机的基本结构,分析了永磁体和定子线圈在实际电机模型中的球面定位,然后介绍了一种以单相电流跟踪PWM控制实验为基础的定子线圈的选择方法。选择合适的部件设计出了永磁球形步进电机的转子球、永磁体、定子支座、定子线圈等各部分的实际参数,给出了详细设计方案,并绘出了该电机的CAD模型图,为永磁球形步进电机的进一步设计和优化提供了依据。(本文来源于《电气自动化》期刊2010年06期）
雍爱霞[3]（2010）在《一种简单高效的永磁球形步进电机位置检测的方法》一文中研究指出对永磁球形步进电机的位置检测系统进行数学建模,采用全局优化算法计算目标节点的未知方位角。针对目标函数与旋转角度的关系图,在多维空间中设计出均匀分散的各试验点,利用并行算法计算出落在线性区域的试验点,并以此为起点采用最优值的局部搜索。仿真结果表明这种基于均匀设计理论的优化方法具有较高的搜索效率,为今后位置检测的实时性研究奠定基础。(本文来源于《微电机》期刊2010年09期）
雍爱霞[4]（2010）在《永磁球形步进电机位置检测在NOC中的并行实现》一文中研究指出针对永磁球形步进电机的特殊结构和旋转特点,首先进行位置检测系统的数学建模。对于转子球体目标节点的高密度计算问题,采用多任务并行混沌搜索的方法,同时采用适合并行计算的片上网络(NOC)硬件结构来实现,讨论当前任务下功耗优先的NOC映射问题。仿真结果表明多任务并行搜索的效率要比串行搜索效率高得多,基本达到预期目的,为今后的FPGA设计和位置检测的实时性研究提供依据。(本文来源于《微电机》期刊2010年06期）
王群京,雍爱霞,张胜虎[5]（2007）在《永磁球形步进电机转子位置检测的全局优化》一文中研究指出介绍了永磁球形步进电机模型,在转子球面上进行随机编码,光电传感器的输出用来表示转子的位置。对转子球体的叁维旋转进行了群描述;针对96个传感器的输出所构成的位置空间进行搜索,而传统的单点搜索会陷入局部极小值。定义目标函数,根据目标函数值的二维关系图的特点,采用遗传算法对函数进行全局寻优,并嵌入最速下降算子来加强遗传算法的局部搜索能力,得出当前转子的空间位置。对于远距离目标节点,仿真表明这种多点并行搜索方法能够快速地收敛到目标位置,精确度取决于传感器的分辨率和搜索步长。(本文来源于《中国电机工程学报》期刊2007年33期）
王群京,夏鲲[6]（2007）在《一种新型永磁球形步进电机伺服控制研究》一文中研究指出针对一种新型永磁球形步进电机,运用卡尔丹角旋转建立了转子固连坐标系下转子动力学模型。在此基础上按照转子作连续轨迹运动的要求用计算力矩法设计了一种伺服控制策略,进行控制参数整定的同时获得转子运动的期望转矩,并使用李亚普诺夫方法分析了该运动控制的稳定性。最后结合已得的转矩模型,提出了一种定子线圈电流控制的控制方案,并进行了仿真实验。(本文来源于《系统仿真学报》期刊2007年11期）
雍爱霞[7]（2007）在《仿人机器人关节用永磁球形步进电机的转子位置检测及控制策略》一文中研究指出球形电动机的研究近年来受到了广泛的重视，原因在于它的球形结构可以在空间的任意点处进行定位、工作，尤其是用于仿人型机器人的肘、肩关节和手臂的运动控制中时，有着不可比拟的优点。另外，在智能仪表中的叁维空间测量、工业控制中的多维空间等高精度场合，也有着不可替代的作用。作为多自由度驱动元件的球形电动机简化了系统机构，提高了系统的稳态性能，成为当前机电驱动元件的一个研究前沿。本文在分析多自由度电机发展的现状与趋势的基础上，针对一种新型仿人机器人关节用永磁球形步进电动机进行了相关的分析和研究。永磁球形步进电动机是一种新型的球形电动机，具有结构简单、体积小、重量轻、力能指标高、控制相对简单等优点。本文基于美国Hopkins大学Gregory S．Chirikjian等人提出的永磁球形步进电机的模型，首先介绍了该电机的物理结构，给出了叁维气隙磁场的分析结果，以及永磁球形步进电机的转矩特性，同时在建立的磁场与转矩分析结果基础上分析该电机的运动机理。本文提出了叁种永磁球形步进电机的位置检测方法。由于球形电机结构和运动的特殊性，保持原点不变的所有的转动变换构成叁维转动群，本文引入球体转动的群描述作为该电机运动的基本描述方法，在转子球面上采用随机编码方式，利用96个光电传感器对转子的位置进行检测，确保有限的离散的光电传感器能达到尽可能高的分辨率。在这种编码规则下，对传感器检测的分辨率进行了研究，通过仿真实验，传感器的分辨率可以达到≤1°。建立状态空间作为表述问题的数据结构，采用图搜索方式对未知节点进行单点搜索，并建立评价函数进行启发式搜索，大大缩小了搜索空间，有效的防止“组合爆炸”现象，误差取决于当前位置的传感器的分辨率。这种方法对于近距离的目标节点搜索效率最佳，适用于步距角较小的步进电机的位置检测。为了提高远距离目标节点的搜索效率，本文利用混合遗传算法进行了全局优化的研究，由于混合遗传算法本身具有的计算量与迭代过程非常可观，本文又提出了一种全局优化的简便方法，避免了初始种群中随机节点的盲目搜索和巨大的计算量。本文介绍了一种基于查表法的永磁球形步进电动机的控制方法，求解出当前位置下符合旋转条件的永磁体对／线圈对记录在表中，建立一张位于球形步进电动机转子上某一位置的物体所有可能的运动轨迹点的表，最终确定球形步进电机的通电线圈对，达到控制球形步进电机沿轨迹运动的目的。由于表格需要巨大的存储量以及计算和查找的低效率性，本文提出了一种球形电机开环控制的简便方法，利用四元数作为描述电机转动的数学工具，计算简单，在进行多次组合旋转中容易提取旋转的几何要素(旋转轴或旋转角度)，并推导出电机定子线圈换相与转动要素的数学关系，查找能产生与给定转轴相近旋转的永磁体对／线圈对。多次组合旋转的误差为累积误差，当误差超过一个阈值，进行一次位置补偿。同时结合转子的位置检测方法提出了闭环控制方法，对于存在扰动和电机参数变化情况下转子旋转偏离预定路径时，可以进行转子的迅速定位，重新查找符合旋转条件的永磁体对／线圈对。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2007-06-01）
夏鲲[8]（2007）在《新型仿人机器人关节用永磁球形步进电机控制算法及驱动器研究》一文中研究指出随着现代工业技术的不断发展，电机设计研究领域的不断深入，国内外学者相继开发研究了各种新型的多自由度叁维电机。叁自由度球形电机设计概念及样机的出现，使得机器人关节的空间叁维运动可以在一个较小的工作空间中完成，简化了系统结构，减小了机构体积，有利于提高系统的动、静态性能和定位精度。然而，各类球形电机的控制相关问题的研究较为匮乏，始终是限制其发展和实用化的瓶颈。永磁球形步进电机作为一种新型的叁自由度步进式结构球形电机，与其它结构模式的球形电机相比，无需迭片结构，具有力能指标高、运行原理相对简单、便于制造实现等优点。本文针对永磁球形步进电机的控制，就电机转矩建模，转子动力学建模，控制方式和算法，控制驱动器设计等方面展开了探讨。本文的主要工作具体包括：1．在简要介绍永磁球形步进电机结构特点及磁场转矩计算的基础上，将电机矩角特性细分为叁类加以计算并作拟合，总结出简化的电机转矩模型与表达式。2．简化了电机的整体模型，用瞎子爬山法针对永磁球形步进电机单步步进运动时，单个或两个定子线圈通电，转子球可能运行的稳定位置进行了计算，为继电器控制模式下的电机转子位置提供了参考。3．在永磁球形步进电机继电器控制模式下，基于四元数旋转，提出了一种运动轨迹分段绕定轴旋转的开环控制算法，解决了电机做定点运动时可完成的运动轨迹有限的问题。4．运用卡尔丹角旋转结合拉格朗日第二类方程，建立了转子固连坐标系下电机转子动力学模型，解决了长期以来永磁球形步进电机转子运动没有一个精确的数学模型，无法在运动力学上结合电机转矩进行定量分析的问题。5．把电流控制方案应用在永磁球形步进电机的控制中，提出闭环控制。针对空载状态下电机转子作定点(PTP)运动的情况应用了PD控制算法。针对空载状态下电机转子作连续轨迹(CP)运动的情况引入了具有偏置的PD控制算法。使永磁球形步进电机不仅可以完成简单的PTP运动任务，也可以做到复杂的CP运动。6．提出了一种基于输入—输出稳定性理论的控制算法，以完成空载状态下CP运动的控制任务，该算法无需转子各轴向的加速度反馈信号，减轻了转子位置检测系统的压力。在该算法的基础上，提出了自适应控制算法和变结构控制算法。以适应电机负载运行时，转子各轴向转动惯量发生变化，电机仍需完成CP运动的控制要求。解决了一直以来，各控制算法及方案均要假设电机空载运行的问题，拓展了永磁球形步进电机的应用范围。7．完成了各类控制算法的仿真实例，分别针对继电器控制方案和电流控制方案提供了控制系统的完整解决方案，设计了永磁球形步进电机控制驱动器。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2007-05-01）
王群京,夏鲲,孔凡让[9]（2007）在《永磁球形步进电机叁维运动电流控制仿真分析》一文中研究指出针对Stein等人设计研制的永磁球形步进电机,在运用卡尔丹角旋转建立转子固连坐标系下动力学模型的基础上设计了转子叁维运动电流控制的方案.在转子分别作定点(PTP)运动和连续轨迹(CP)运动的情况下整定控制参数,同时获得转子运动的期望转矩,并使用李亚普诺夫方法分析了运动控制的稳定性.最后按照期望运动的要求,结合已得的转矩模型,利用广义逆计算16个定子线圈的通电电流,进行了仿真实验.(本文来源于《中国科学技术大学学报》期刊2007年01期）
王群京,夏鲲,李争[10]（2006）在《一种永磁多维球形步进电机稳定位置计算》一文中研究指出文章对一种新型的永磁球形步进电机进行了模型简化;同时应用功能原理对简化模型进行分析,通过瞎子爬山法对该球形电机在不同定子线圈通电策略下转子球稳定位置的情况进行了仿真计算,为电机起动状况控制及电机旋转控制策略的研究奠定了基础。(本文来源于《合肥工业大学学报(自然科学版)》期刊2006年12期）
永磁球形步进电机论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
介绍了一种新型永磁球形步进电机的基本结构,分析了永磁体和定子线圈在实际电机模型中的球面定位,然后介绍了一种以单相电流跟踪PWM控制实验为基础的定子线圈的选择方法。选择合适的部件设计出了永磁球形步进电机的转子球、永磁体、定子支座、定子线圈等各部分的实际参数,给出了详细设计方案,并绘出了该电机的CAD模型图,为永磁球形步进电机的进一步设计和优化提供了依据。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
永磁球形步进电机论文参考文献
[1].夏鲲,王楠,王群京,季诺.永磁球形步进电机控制驱动器设计仿真与实验[J].系统仿真学报.2010
[2].范文韬,夏鲲,季诺,杨益华.永磁球形步进电机的结构研究与设计[J].电气自动化.2010
[3].雍爱霞.一种简单高效的永磁球形步进电机位置检测的方法[J].微电机.2010
[4].雍爱霞.永磁球形步进电机位置检测在NOC中的并行实现[J].微电机.2010
[5].王群京,雍爱霞,张胜虎.永磁球形步进电机转子位置检测的全局优化[J].中国电机工程学报.2007
[6].王群京,夏鲲.一种新型永磁球形步进电机伺服控制研究[J].系统仿真学报.2007
[7].雍爱霞.仿人机器人关节用永磁球形步进电机的转子位置检测及控制策略[D].合肥工业大学.2007
[8].夏鲲.新型仿人机器人关节用永磁球形步进电机控制算法及驱动器研究[D].合肥工业大学.2007
[9].王群京,夏鲲,孔凡让.永磁球形步进电机叁维运动电流控制仿真分析[J].中国科学技术大学学报.2007
[10].王群京,夏鲲,李争.一种永磁多维球形步进电机稳定位置计算[J].合肥工业大学学报(自然科学版).2006