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无轴承永磁薄片电机优化设计及控制系统研究综述报告
无轴承永磁薄片电机具有结构简单、寿命长、高效节能等优点，已经被广泛应用于家电、汽车、机器人和工业自动化等领域。在其应用过程中，如何优化设计和控制系统十分关键，本文将对其研究进行综述。
一、优化设计
1.磁路设计
永磁薄片电机磁路设计也是其性能优化的重要方面之一。为了提高永磁体的磁场利用率，增加其磁场强度，使转子与永磁体能形成较大的磁振幅，可以采用没有转子铁芯的转子结构，这种转子可以有效的提高转子的响应速度，增加电机的输出功率。
2.结构设计
在结构上，无轴承永磁薄片电机可以采用分级结构，其中转子和定子之间有多个弹性负载片或圆弧槽，不仅可以实现转子的对称运转，提高运行稳定性，还可减少振动和噪声，提高转子的寿命。
3.材料选择
在材料选择上，需要选用性能优良的磁性材料和导电材料，例如高励磁铁氧体或永磁体材料，以及具有良好导电性的铜，以提高磁场利用率和增加电机输出功率。
二、控制系统
1.传统控制
传统的无轴承永磁薄片电机控制系统常采用闭环控制，对永磁薄片电机的旋转速度、位置进行调节。其中速度控制采用PI控制器，对电机的转速进行控制，位置控制则采用PID控制器，对电机的角度进行控制。控制系统对电机绕组中的随机参数的抑制能力较弱，通常存在较大的速度误差和位置误差。
2.非线性控制
为了提高电机控制的精度和稳定性，非线性控制方法逐渐得到了广泛应用。例如，模型预测控制（MPC）方法可精确地预测电机的状态并相应地调节电机参数，不断优化控制效果。自适应控制方法可以实时调整控制参数，不断提高电机控制的精确度和稳定性。
综上所述，无轴承永磁薄片电机的优化设计和控制系统研究是提高电机性能和控制精度的重要手段。未来的研究可以进一步探索新的材料、结构和控制方法，提高电机的运行效率和控制精度。