永磁外转子提升机时变负载无位置传感器控制研究
陈龙威
吴娟
太原理工大学 机械工程学院,山西 太原 030024;太原理工大学山西省矿山流体控制工程实验室,山西太原 030024;太原理工大学矿山流体控制国家地方联合工程实验室,山西太原 030024
摘要：针对目前永磁外转子提升机依赖机械式位置传感器带来的系统可靠性低与维护成本高等问题,提出一种融合多体动力学建模的永磁外转子提升机时变负载无位置传感器控制策略.首先,构建永磁外转子提升机的数学模型,对脉振高频信号注入法进行理论分析.其次,采用锁相环位置观测器实现转子位置的动态观测,构建无位置传感器控制系统.然后,使用RecurDyn软件构建包含钢丝绳弹性变形和滚筒缠绕效应的提升机多体动力学模型,以精确表征系统负载的时变特性.最后,构建基于Matlab/Simulink与RecurDyn的机电耦合联合仿真模型,并结合实物验证平台,对所提无位置传感器控制系统进行实验验证.结果表明:在提升机负载转矩时变工况下,所提无位置传感器控制策略能够控制转速跟踪误差在±0.2 r/min以内,转子位置观测误差小于0.01 rad,在永磁外转子提升机全运行周期内表现出良好的转子位置观测精度与转速跟踪性能.
关键词：永磁外转子提升机无位置传感器控制多体动力学建模脉振高频信号注入法锁相环位置观测器机电耦合联合仿真
分类号：TD534(矿山运输与设备)
资助基金：国家自然科学基金(52274156)
论文发表日期：2026-02-28
在线出版日期：2026-04-07（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 117-124,151 )
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