复杂控制系统与无传感技术的研究

       无轴承永磁薄片电机比传统电机结构更加复杂，是一个多变量、强耦合、飞线性的系统。当前无轴承永磁薄片电机的控制方法主要借鉴传统的永磁同步电机的控制策略，如矢量控制和直接转矩控制。然而在传统的控制策略中电机参数以及负载转速发生变化时，会对电机电动的动态性能产生一定的影响。智能控制理论的发展，它们不依赖或者不完全依赖被控对象的数学模型，可以减小参数变化对电机转速、转矩以及悬浮力的影响，提高系统的自适用性、鲁棒性和纠错能力，满足高性能无轴承电机控制系统的要求。

      目前无轴承电机普遍采用转子磁场定向控制方法，为实现转速-电流双闭环控制需要检测转子的位置和速度，以获得转子反馈速度和磁场定向过程中所需的磁动势的空间位置。当前采用电涡流传感器进行位置检测，传感器的电子线路易受外界磁场的干扰，并且传感器的成本高等因素制约了电机的进一步发展。无传感器技术规避了机械传感器带来的缺陷，具有高转速、控制精度高、可靠性强等一系列优点引起普遍的关注，成为近年来无轴承电机研究的一个热点。

应用领域的拓新

       由于无轴承永磁薄片电机具有传统电机不可替代的优势，在一些高新技术领域具有广泛的应用前景。无轴承永磁薄片电机当前与未来的应用领域大体上可以归纳为以下几个方面：

       （1）在许多的微电子和半导体工业中，常常要求高纯度、连续流量或者平稳流体介质等，无轴承永磁薄片电机可应用于化学品输送、浸式制成设备、CMP研磨液、浸入式光刻等。

        （2）目前制药、生物技术、消费者保健以及食品饮料等生命科学行业要求越来越苛刻，无轴承永磁薄片电机为主体的泵系统可以满足这些需求。

        （3）在生命医疗工程中，研究无轴承永磁薄片电机驱动的血液泵和人工心脏泵，将挽救更多心脏泵的患者。

        （4）在化学加工产业中安全，可靠和有效的输送腐蚀性介质是一项具有挑战性的工作，无轴承永磁薄片电机无密封泵设计加上潮湿耐腐蚀结构以及外表面耐久性图层可以研究出革命性离心泵。

         （5）在一些纯度要求更高的市场如油墨和油漆工业、化学行业与镜片生产、工业抛光等无轴承永磁薄片电机将提供很好的解决方案。

         由于无轴承永磁薄片电机集传统的永磁电机与磁轴承的优点于一身，具有高转速高效率、无摩擦、无磨损等诸多优点，成为当前无轴承永磁电机研究的热点。本文在介绍无轴承永磁薄片电机径向悬浮机理的基础上，对当前无轴承永磁薄片电机的电机本体结构、控制策略、转子检查技术等进行研究，并概括了无轴承永磁薄片电机未来工作的重点，为无轴承永磁薄片电机进一步发展提供重要的参考方向。