1、答辩题目：燃油调节阀用高精度有限转角力矩电机及控制技术研究
2、答辩人：张显亭
3、答辩时间：2021年11月25日，10：00-12：00
4、答辩地点：自动化学院254室
5、答辩内容简介：
有限转角力矩电机（Limited-AngleTorqueMotor，LATM）是一种定子绕组通以直流电，转子可在一定角度范围内直接驱动负载作快速运动和准确定位的伺服电机，是一种微特电机，该类电机的机电时间常数较小，能够承受较大的角加速度，可以在固定的角度范围内做快速旋转和准确定位。由该类电机和传感器组成的位置伺服系统具有输出转矩大、频带宽、定位精度高、体积小和重量轻等特点，被广泛应用在航空伺服阀、船用燃气轮机、陀螺仪稳定平台、机器人关节控制等领域。
针对有限转角力矩电机燃油调节阀的高精度伺服控制领域，现有的齿槽式有限转角力矩电机（LATM）虽然具有磁负荷大、功率密度高的优点而得到广泛的关注。但是确受到齿槽效应的影响，导致其在恒转矩区间内的电磁转矩波动较大，而且存在力矩特性的非线性问题。控制方面由于有限转角力矩电机具有时变、非线性等特点，同时系统对电机控制的快速性和准确性要求越来越高。在选择电机控制策略时，不仅要根据电机自身运行特点，还要考虑整个控制系统的执行能力和抗干扰能力。因此，研究探寻一种能够适用有限转角力矩电机运动特性，有效抑制负载的各种扰动，并且满足控制系统要求的控制策略，己经成为实现有限转角力矩电机有效控制的重要前提。
本文拟从以下几个方面开展研究工作：1）研究基于改进型的扩张态观测器自抗扰控制技术，并将其应用于LATM的燃油调节阀直驱控制上；2）研究通过改变电机磁路、气隙结构设计提高转矩线性度，进而降低磁路饱和带来的非线性问题；3）针对高精度控制要求，在增加非线性控制的同时加入位置误差补偿算法、速度轨迹规划算法以及高带宽的电流环设计等技术，实现多算法的复合控制技术；4）将LATM与燃油调节阀进行一体化设计，对爪极磁场结构进行合理优化设计，降低系统体积和电机工作过程中的摩擦力矩。最后采用转矩可控制负载测功机施加可变负载转矩，通过高精度位置传感器采集LATM的位置、误差精度、电流、负载转矩、转矩波动以及动态响应等指标，判定是否满足LATM与燃油调节阀一体化设计后的高精度伺服控制要求。
6、答辩人简介：
张显亭，自动化学院2019级电气工程专业博士生，师从马瑞卿教授。2010年毕业于中北大学信号与信息处理专业获工学硕士学位，2010至今就职于贵州航天林泉电机有限公司研究所控制工程部，主要从事无刷直流电机、永磁同步电机伺服控制器研发工作。目前担任控制工程部软件组组长一职。
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