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永磁球形电机解析建模和基于粒子群算法的优化控制研究

论文目录
摘要第1-7页
abstract第7-8页
第一章 绪论第15-30页
    1.1 课题的研究背景及意义第15-16页
    1.2 球形电机的研究现状第16-26页
        1.2.1 国外球形电机的研究工作第16-22页
        1.2.2 国内球形电机研究工作第22-26页
    1.3 球形电机的主要研究问题第26-28页
    1.4 本文的主要研究内容第28-30页
第二章 永磁球形电机结构设计及有限元分析第30-48页
    2.1 引言第30页
    2.2 永磁球形电机结构参数第30-33页
    2.3 球面运动的坐标系定义及描述方法第33-37页
        2.3.1 定转子坐标系相关定义第33-35页
        2.3.2 三自由度运动的四元数描述第35-36页
        2.3.3 点球面运动的坐标变换第36-37页
    2.4 空载磁场与转矩的仿真与分析第37-47页
        2.4.1 磁场有限元仿真基本原理第37-40页
        2.4.2 磁场叠加定理验证仿真第40-41页
        2.4.3 转矩有限元仿真基本原理第41-42页
        2.4.4 转矩空间变换、叠加定理及相关性质验证仿真第42-47页
    2.5 本章小结第47-48页
第三章 永磁球形电机磁场解析模型研究第48-62页
    3.1 引言第48页
    3.2 永磁球形电机空载磁场解析模型第48-56页
        3.2.1 矩形永磁体等效面电流解析式第49-54页
        3.2.2 转子简化Halbach永磁体阵列空载磁场模型第54-56页
    3.3 转子磁场解析模型的仿真与实验验证第56-61页
        3.3.1 正交方向磁密的解析与有限元结果对比第57-59页
        3.3.2 径向磁密的解析与实验结果对比第59-61页
    3.4 本章小结第61-62页
第四章 基于洛伦兹力的三自由度转矩解析模型研究第62-91页
    4.1 引言第62-63页
    4.2 基于磁密/洛伦兹力双积分的TS解析模型第63-73页
        4.2.1 定子坐标系中线圈磁密及电流分量第64-66页
        4.2.2 定子坐标系中洛伦兹力及转矩第66-67页
        4.2.3 积分运算的处理第67-73页
    4.3 基于TR预存map图的插值模型第73-82页
        4.3.1 转子坐标系转矩map获取及分析第73-79页
        4.3.2 转矩map插值及坐标折算第79-82页
    4.4 三自由度转矩实验验证第82-90页
        4.4.1 驱动电路第82-83页
        4.4.2 检测台架第83-85页
        4.4.3力矩检测实验第85-90页
    4.5 本章小结第90-91页
第五章 基于粒子群算法的永磁球形电机优化控制研究第91-102页
    5.1 引言第91-92页
    5.2 粒子群算法原理及主要参数第92-94页
    5.3 球形电机驱动电流逆向求解模型第94-101页
        5.3.1 粒子群算法参数设置第95-99页
        5.3.2 保证转矩同时降低电流均方根值第99-100页
        5.3.3 电流向量降维处理并减少通电线圈数目第100-101页
    5.4 本章小结第101-102页
第六章 总结与展望第102-104页
    6.1 总结第102-103页
    6.2 展望第103-104页
参考文献第104-113页
攻读博士学位期间参与的科研项目和取得的研究成果第113-115页
致谢第115-116页
作者简介第116-117页

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