优先发表

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基于改进互联型全阶观测器的直线感应电机在线参数辨识
丰富, 胡海林, 钟德鸣, 杨杰
, doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20230507
摘要:

由于直线感应电机特殊结构和动态边端效应等影响,其励磁电感和次级损耗电阻的变化机理和规律复杂,为提高观测器对励磁电感和次级损耗电阻的辨识精度和性能,提出一种基于改进互联型全阶观测器的直线感应电机双参数在线辨识方法. 首先,根据考虑动态边端效应的直线感应电机T型等效电路,建立双参数变化的电机状态空间方程,并分析参数变化及耦合特性对电机极点影响;其次,为减小参数耦合对辨识精度的影响,建立双参数互联的低耦合辨识模型,完成互联型全阶自适应观测器设计,采用Popov超稳定性理论推导励磁电感和次级电阻在线辨识的自适应律,实现双参数在线辨识;然后,为提高观测器的稳定性和收敛速度,结合新型极点配置法完成反馈增益矩阵的推导与设计;最后,搭建仿真模型和硬件在环辨识模型进行实验验证. 结果表明:新型全阶自适应观测器在启动加速阶段时励磁电感和损耗电阻辨识误差在0.01%左右;在负载动态时损耗电阻辨识误差在0.03%左右.

基于制动特征自学习的磁浮列车强化学习制动控制
刘鸿恩, 胡闽胜, 胡海林
, doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20230517
摘要:

精准、平稳停车是磁浮列车自动驾驶制动控制的重要目标. 中低速磁浮列车停站制动过程受到电-液混合制动状态强耦合等影响,鉴于制动特征理论模型的传统制动控制方法难以保障磁浮列车的停车精度和舒适性. 本文提出一种基于混合制动特征自学习的磁浮列车强化学习制动控制方法. 首先,采用长短期记忆网络建立磁浮列车混合制动特征模型,结合磁浮列车运行环境和状态数据进行动态制动特征自学习;然后,根据动态特征学习结果更新强化学习的奖励函数与学习策略,提出基于深度强化学习的列车制动优化控制方法;最后,采用中低速磁浮列车现场运行数据开展仿真实验. 实验结果表明:本文所提出的制动控制方法较传统方法的舒适性和停车精度分别提高41.18%和22%,证明了本文建模与制动优化控制方法的有效性.

人工肾脏泵用磁悬浮轴承设计与磁力特性分析
金俊杰, 王岩峰, 徐程程, 陆文轩, 张晓友, 孙凤, 徐方超
, doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20230090
摘要:

代替透析膜的持续离心分离新方法改善了依赖血液透析治疗的肾脏病患者生活质量,随之,人工肾脏泵的研究被很多学者关注. 但传统人工肾脏泵采用滚动轴承进行支撑,存在溶血高、血栓率高等问题,为此,本文利用磁悬浮轴承的非接触、无润滑、高转速等优点,研发了一种应用于人工肾脏泵的结构紧凑且节能的单自由度控制型磁悬浮轴承. 利用有限元分析软件进行仿真,探索径向被动控制部分和轴向主动控制部分的设计参数,并对总体进行仿真验证,进而对磁悬浮轴承进行结构性能评估. 结果表明:仿真与实验的径向位移刚度系数分别为47.432 N/mm和49.531 N/mm,轴向电流刚度系数分别为0.144 N/AT和0.135 N/AT,轴向位移刚度系数为223.071 N/mm,满足该磁悬浮轴承的五自由度稳定悬浮要求;所设计的磁悬浮轴承简化了系统结构,减小了控制难度以及降低了系统功耗.