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混合磁通调制永磁轮毂电机的设计与3D有限元仿真的任务书
任务书
一、任务背景
永磁轮毂电机具有高效、轻量化、小体积等优点，广泛应用于电动汽车、无人机、船舶等领域。传统的永磁轮毂电机采用正弦波调制技术，使其输出电磁力波形为正弦波。然而，通过混合磁通调制技术可以使输出电磁力波形更接近于方波，具有更高的扭矩和更好的控制性能。因此，设计一款混合磁通调制永磁轮毂电机并进行3D有限元仿真，具有理论研究和工程应用价值。
二、任务描述
1.设计一款混合磁通调制永磁轮毂电机，基于混合磁通调制技术，控制输出电磁力波形接近于方波，同时满足电动汽车、无人机、船舶等应用领域对功率、转速、质量等要求。
2.进行3D有限元仿真，验证设计方案的正确性，分析电机的性能指标，包括输出扭矩、效率、功率密度等。
3.根据仿真结果对电机进行优化设计，提高电机的性能指标，同时满足电机的工程应用需求。
4.编写相应的电机控制算法和软件，实现对混合磁通调制永磁轮毂电机的控制。
5.撰写实验报告，总结电机设计和仿真的过程，分析电机性能指标，对混合磁通调制技术在永磁轮毂电机中的应用进行讨论。
三、主要研究内容
1.混合磁通调制技术原理及应用。
2.永磁轮毂电机设计，包括定子和转子结构设计，电磁场分析和计算，磁场调制控制等。
3.3D有限元仿真，包括建模、网格划分、求解、后处理等步骤，分析电机性能指标。
4.电机控制算法和软件开发，包括速度闭环控制、电流矢量控制等。
5.电机实验验证，包括采集实验数据、分析实验结果等。
四、时间计划
任务开始时间：2021年7月1日
任务结束时间：2022年6月30日
阶段性任务安排：
阶段一（2021年7月1日-2021年9月30日）：混合磁通调制永磁轮毂电机设计，定子和转子结构设计，电磁场分析和计算。
阶段二（2021年10月1日-2022年1月31日）：3D有限元仿真，包括建模、网格划分、求解、后处理等步骤，分析电机性能指标。
阶段三（2022年2月1日-2022年4月30日）：电机控制算法和软件开发，包括速度闭环控制、电流矢量控制等。
阶段四（2022年5月1日-2022年6月30日）：电机实验验证，包括采集实验数据、分析实验结果等；撰写实验报告。
五、预期成果
1.混合磁通调制永磁轮毂电机设计方案和控制算法，具有一定的工程应用价值。
2.混合磁通调制永磁轮毂电机的3D有限元仿真结果和性能指标分析。
3.混合磁通调制永磁轮毂电机的实验验证数据和实验报告。
4.相关研究成果的学术论文以及期刊、会议等相关领域的发表。
六、参考文献
[1]刘春明.电机设计自动化与仿真[M].北京:机械工业出版社,2008.
[2]王立新.基于DSP的永磁轮毂电机矢量控制系统的开发[D].杭州电子科技大学,2017.
[3]侯汉阳.永磁轮毂电机低速高扭矩运行研究[D].华南理工大学,2016.