成果名称：高性能无刷直流电机的数字设计与控制方法研究
申请单位：江南大学
成果编号：鉴字[教SW2007]第112号
鉴定日期：2007.12.21
学 科：11、电力电机
成果简介：
项目以开发精密无刷直流电机的数字化设计和控制平台为研究目标，采用理论分析、算法研究、数字仿真等相结合的研究方法，通过解决以无刷直流电机物理属性为基础的的虚拟模型的结构分析、工艺设计、数控编程、面向过程的优化设计，基于有限元分析技术的无刷直流电机的电磁设计的智能优化技术，无刷直流电机高性能非线性控制技术与优化设计等关键技术，进行了如下内容研究：将虚拟现实技术和传统的CAD技术相结合，对无刷直流电机进行虚拟设计；基于有限元分析方法，以电机的体积和效率作为优化指标，采用遗传算法进行了电机设计的优化；在非线性控制理论基础上结合智能优化方法，设计了无刷直流电机的高性能控制方案；基于RCP、HIL技术开发了无刷直流电机数字化设计模型与控制算法的实时测试平台。项目研究获得了如下主要技术指标：研发的无刷直流电机的数字化设计与测试平台具有可视化、交互式及实时性、便捷、高效等特点，采用全程数据库管理，确保数据安全性、一致性和共享性，在一定意义上给出一般机电数字化设计系统的基本流程；设计的无刷直流电机的控制方案使系统具有优良调速性能，超调小于额定转速的1％，转矩脉动小于额定转矩的2％，且优化后的非线性算法快速性好，响应时间小于0.0001秒。项目最终取得了如下创新性成果：研发了精密无刷直流电机的数字化虚拟设计平台;设计了基于RCP、HIL技术的无刷直流电机模型与控制算法实时测试平台;提出了无刷直流电机的模型参考模糊自适应控制、模糊滑模控制、反步法控制等先进的非线性优化控制策略。技术查新表明如上研究成果处于国际先进水平。
项目研究成果的推广与产业化将会大幅度提高企业的新产品开发水平，增强企业机电的产品创新和技术创新能力；提高制造系统集成能力，使我国企业很快适应信息全球化的环境；提高流程工业生产的效率、效益；提高我国机电制造业的重大新产品开发能力、国防装备更新能力、劳动生产率等，实现提高综合国力的国家目标。
