针对集中绕组永磁电机中二倍频(2 f e)径向电磁力导致的空调压缩机振动与噪声问题,提出一种结合定子磁导偏置及转子谐波注入的抑振技术,实现低阶2 f e径向电磁力有效抑制。首先,基于电磁场理论和有限元分析方法,建立了永磁电机的2 f e径向电磁力理论模型,分析了齿槽调制效应以及各阶力波对振动响应产生的影响。其次,提出定子旋转辅助槽创新结构,引入磁导偏置因子,显著降低了3阶2 f e径向电磁力幅值;同时提出了“上升楔形”转子结构,主动引入转子3次谐波,有效抑制了6阶2 f e径向电磁力。最后,通过电机振动测试、压缩机噪声测试以及空调系统噪声实验,分析了定子磁导偏置及转子谐波注入技术对振动噪声的抑制效果,验证了该技术对空调压缩机2 f e振动噪音改善的有效性。
近年来,随着计算机视觉在智能监控、自动驾驶等领域的广泛应用,越来越多视频不仅用于人类观看,还可直接由机器视觉算法进行自动分析。如何高效地面向机器视觉存储和传输此类视频成为新的挑战。然而,现有的视频编码标准,如最新的多功能视频编码(Versatile Video Coding,VVC/H.266),主要针对人眼视觉特性进行优化,未能充分考虑压缩对机器视觉任务的性能影响。为解决这一问题,本文以多目标跟踪作为典型的机器视觉视频处理任务,提出一种面向机器视觉的VVC帧内编码算法。首先,使用神经网络可解释性方法,梯度加权类激活映射(Gradient-weighted Class Activation Mapping,GradCAM++),对视频内容进行显著性分析,定位出机器视觉任务所关注的区域,并以显著图的形式表示。随后,为了突出视频画面中的关键边缘轮廓信息,本文引入边缘检测并将其结果与显著性分析结果进行融合,得到最终的机器视觉显著性图。最后,基于融合后的机器视觉显著性图改进VVC模式选择过程,优化VVC中的块划分和帧内预测的模式决策过程。通过引入机器视觉失真,代替原有的信号失真来调整率失真优化公式,使得编码器在压缩过程中尽可能保留对视觉任务更为相关的信息。实验结果表明,与VVC基准相比,所提出方法在保持相同机器视觉检测精度的同时,可节约12.7%的码率。
交替极永磁(consequent pole permanent magnet,CPPM)电机每对极下的气隙磁密不对称,在特定极槽配合下其反电动势(electromotive force,EMF)中存在2、4次等偶次谐波分量,引起额外的转矩脉动,降低转矩输出品质。为解决上述问题,提出一种注入多谐波电流产生的转矩补偿原有转矩脉动的控制策略。推导适用于任意次谐波磁链产生的转矩脉动通用解析模型;并基于此模型,给出利用谐波电流抑制转矩脉动的理论依据;提出在同步旋转坐标系下注入多次谐波电流的方法,抑制由2、4、5、7、11、13次谐波反电势引起的3、6、12次转矩脉动;并利用准-比例谐振控制器实现谐波电流的精确跟踪。最后,以一台三相9槽10极交替极永磁电机为例,通过不同工况下的转矩脉动抑制实验,验证所提控制策略的有效性。
A theoretical analysis regarding active vibration control of rotating machines with current-controlled electrodynamic actuators between machine feet and steel frame foundation and with velocity feedback of the machine feet vibrations is presented.First,a generalized mathematical formulation is derived based on a state-space description which can be used for different kinds of models(1D,2D,and 3D models).It is shown that under special boundary conditions,the control parameters can be directly implemented into the stiffness and damping matrices of the system.Based on the generalized mathematical formulation,an example of a rotating machine—described by a 2D model—with journal bearings,flexible rotor,current-controlled electrodynamic actuators,steel frame foundation,and velocity feedback of the machine feet vibrations is presented where the effectiveness of the described active vibration control system is demonstrated.
