2010年毕设工作总结 第
一、毕设题解
A、终极目的：改善特定型号（武汉华大050型）伺服电机的控制性能 B、实现目的的障碍：
1、电机的非线性（磁化曲线的非线性）
2、气隙磁场的非理想正弦分布
3、控制方法的优化 C、我的工作：
1、使用计算机仿真的手段对该型号电机进行仿真
2、再现电机实际运行过程中的各种性能曲线和气隙磁场的实际分布
3、实现电机控制与电机有限元模型的联合仿真
4、有可能的话，找出一个比较好的控制方法 D、必备条件：
1、交流伺服永磁电机的工作原理
2、使用有限元方法分析电机的实现方法
3、对于实现方法的学习（软件simplorer、maxwell的学习）
4、对电机进行全尺寸测绘，包括外形尺寸的测绘，定子、转子冲片的测绘、定子转子材料的确定、定子绕法的确定、永磁体形状的测绘、永磁体BH曲线的确定
5、一些电机控制方法
第二、已完成工作
A、学习交流永磁同步电机的工作原理（这一部分很水，没有任何检验标准可言） B、学习电机分析的方法。主要有磁路等效电路法，和有限元方法。（事实上，第一种方法要查各种曲线、图表和技术资料，对于像我这样的业余人士而言只是一个选项而已，有限元方法从实现可能上和计算精度上都当之无愧的成为首选） C、有限元软件maxwell的学习。
这一部分是上个学期的重头戏，我从prius电机仿真实例入手，将整个例子完整的做了不下十遍。主要有两点收获：首先，这十余遍的重复操作让我对这款软件的界面和操作习惯有了相当的熟悉；其次，我很明确的知道了使用maxwell进行有限分析的规范步骤：确定问题类型（静态、动态？）、建立几何模型，指定相应结构的材料（定子转子硅钢片的磁化曲线、永磁体的BH曲线、气息、导线材料等）、指定相对坐标系、网格划分、设定求解精度、求解、结果分析。
另外2D分析和3D分析的步骤大同小异，3D分析除了画面精致乏善可陈。但是有一点可以肯定的是，能使用2D分析的情况下绝对不要使用3D分析，原因是：首先2D情况下可以剖分出更多的网格得到更高的计算精度；其次3D分析是在太慢了！！！ D、电机拆解（这段时间想起来就热血沸腾，破坏是男人的天性啊！！！） 拆解主要分为外部拆解和内部拆解：
外部拆解：主要是将电机尾部的封盖拆卸、取出转子。在这个阶段，我们首先对拆解前的电机进行了全尺寸的测绘，并且使用相机对电机的原貌做了完整而清晰的记录。尾部封盖取出后，如法炮制，对定子、转子进行了记录（这些记录非常有必要，因为在这之后，他们将再也恢复不到原来的样子）
内部拆解：分两步走，定子绕组的拆解以及定子冲片的测绘、转子永磁体的测绘以及转子冲片的测绘。
定子绕组的拆解：将定子绕组剪断、仔细观察走向、数匝数、对照绕组图册寻找相近的绕法、使用inventor的接线功能再现定子绕组、定子冲片的几何尺寸测绘、定子轴向长度测量。 转子绕组的拆解：使用各种破坏工具将圈绕转子永磁体的铁皮破坏，砸出永磁体，测量截面几何尺寸、转子冲片尺寸、双层永磁体的错角、转子轴向长度。 E、查找资料
为了进行仿真，我必须知道电机定转子硅钢片的退磁曲线和永磁体的BH曲线。显然，由公司提供是最准确的途径。然而这显然是不可能的。现在为止，我也只是缩小了相关材料的可能范围（硅钢片三种候选、永磁体三种候选）。幸运的是，这些候选材料的性能相关数值我都都找到了。
第三、已知未解决问题：
A、3D环境下动态仿真结果错误。从扭矩分析结果上看，应该是缺少一个直流分量，这个猜想有待肯定或者否定。这个问题必须分析清楚，因为我们的电机永磁体在圆周上的分布存在错角，只能使用3D分析，这个问题不可回避。
B、电机关键材料尚未敲定。如果我不能在真正进入仿真前确定这些关键材料（硅钢型号、永磁体型号），那么所有的仿真就是徒劳，因为这样的仿真必然不真。权宜之计是在可能的选材里，做估算实验，如果哪一种仿真结果与实验结果吻合的较好，那便是该材料。这件事会花费很大的功夫，还是希望可以与厂家沟通获取第一手的资料。
C、电机转子的转动惯量的测定、电机系统的阻尼系数的测定。这部分的测定工作使用实验的方法实现准确测量应该问题不大，但需要足够的实验设备，如果这部分工作不能完成，仿真就没有可信度。 D、控制方法原理学习以及实现。寒假时间，我已经开始学习永磁伺服电机的控制理论，相信这部分工作在开学初会有小成。关于方法的实现，仍然是软件的学习，已知simplorer这款软件可以实现控制模型和有限元模型的联合仿真，我想下学期从直接转矩控制入手实现联合仿真，然后慢慢尝试其他控制方法。
第四、数据与文档
A、所有仿真案例均有正确的maxwell文件，重要的中间过程以作记录留存西二计算机中。 B、所有的测绘数据均使用inventor三维模型予以记录、电机的原貌由相片记录 C、电机定子绕组绕法使用inventor予以再现
