电动伺服驱动与控制

 

 

 以电执行机构及组成的复杂系统为研究对象，研究其设计理论方法、驱动控制技术等，具体包括以下几个方面：

 

1. 新型特种高功率密度伺服电机设计

 

 由于高功率密度电机体积小、重量轻、环境适应性强、输出功率大等诸多优点，高功率密度电机广泛应用于航空、航天、航海等军工领域及各工业领域。

 主要研究内容包括：

 ♦小体积、高功率电机新型电磁结构设计理论；

 ♦高功率密度电机电磁场、温度场、应力场、流体场等多耦合场相互影响、制约规律；

 ♦高功率密度电机参数综合优化；

 ♦新型大推力直线电机设计。

 

2. 大功率电源逆变技术

 

 大功率逆变器电源在可再生能源发电、交通供电、电力系统柔性交流输电、电机驱动等领域应用广泛。主要开展以下几个方面研究：

 ♦大功率逆变电源无线并联运行方法；

 ♦适应于高压输入、低压大电流输出场合的输入串联输出并联方法；

 ♦基于电容的多个全桥变换器输入串联方法。

 

3. 微纳高精度伺服控制

 

 许多尖端科技领域如半导体制造、生物医学、航天航空等，对精密定位技术的要求越来越高，对微纳伺服系统的需求日渐增加，其研究和应用越来越受到重视。但在实际应用过程中，微纳电机系统自身的非线性特性，尤其是迟滞特性，成为精密定位技术面临的主要困难。因此，对微纳伺服系统进行建模、控制和驱动策略的研究成为该领域主要研究内容，主要包括：

 ♦基于压电陶瓷执行器机理的物理模型、基于现象的数学模型和神经网络迟滞模型建模方法；

 ♦压电陶瓷执行器迟滞非线性的滑模变结构、自适应等直接反馈控制方法；

 ♦高压高带宽压电陶瓷执行器驱动电源拓扑结构和驱动控制，通过多单元浮地级联式拓扑结构改善高压输出性能、高频带载能力、负载稳定性。