基于正交试验的永磁直流微电机齿槽转矩稳健设计提升控制精度

本文档主要探讨了在2015年的湖南科技大学学报(自然科学版)上发表的一篇关于永磁有刷直流微电机齿槽转矩波动稳健设计的论文。作者胡佳文、泽军、张用万和李界华针对永磁直流微电机控制精度受齿槽转矩波动影响的问题，提出了一种基于正交试验的稳健设计方法。他们选择了永磁有刷直流微电机作为研究对象，利用ANSYS有限元软件构建了电机二维静态磁场分析模型。 在设计过程中，他们将电机齿槽转矩波动幅度作为关键性能指标，考虑到了几个重要因素的噪声影响，包括齿楔角误差、气隙长度偏差以及计算矫顽力偏差。通过对这些参数进行综合优化，如齿宽、齿楔角、槽底半径、永磁体中心角和永磁体计算矫顽力，以减小齿槽转矩的波动，提高电机的稳定性。 通过与原始设计方案的对比分析，研究结果显示，采用稳健设计后，齿槽转矩波动幅度的信噪比提升了43.5%，这意味着电机对环境干扰的抗扰动能力显著增强。这项工作的重要贡献在于提供了一种有效的方法来改善永磁直流微电机的动态性能，对于提高电机控制精度和整体性能具有实际应用价值。 关键词集中在"永磁直流微电机"、"正交试验"、"稳健设计"和"小特性"上，反映出研究的核心是通过科学的试验方法和技术手段来提升电机工作的可靠性和效率。这篇论文对于从事电机工程、控制系统设计以及材料科学的科研人员来说，是一篇有价值的参考资料，有助于他们在实际工作中减少电机运行中的不确定性并提升其稳定性。