近日，郑州大学电气工程学院“先进电磁驱动及控制研究团队”联合英国利物浦大学和台湾国立清华大学，在两自由度直驱感应电机耦合效应分析及抑制技术研究上取得进展。相关研究成果以题为“Analysis and Suppression Techniques of Helical Motion Coupling Effect for the 2DoF Direct Drive Induction Machine”的论文于2021年2月27日在线发表于电气工程顶级期刊《IEEE Transactions on Industrial Electronics》（IF=7.515）。郑州大学电气工程学院司纪凯教授为论文通讯作者，司纪凯教授所联合培养的博士研究生谢璐佳为论文第一作者。

两自由度直驱感应电机因其高集成度及高材料利用率的显著优势成为了工业机器人、压缩机及先进制造生产线中极具潜力的驱动电机。但是两自由度直驱感应电机的性能受到其自身螺旋运动耦合效应影响严重，耦合效应问题是这类电机真正实现工业应用前必须研究并解决的关键性问题。为此，在提出的螺旋运动耦合效应模型的基础上，系统地研究了螺旋运动耦合效应的产生机理。为了评估两个运动单元中的运动耦合效应，对旋转运动单元和直线运动单元的转矩性能进行了综合比较。还提出了阻力矩和阻力比的概念用以量化运动耦合效应的大小。研究结果表明旋转运动部分受到螺旋运动耦合效应的负面影响要大于直线运动部分。此外，提出了两种运动耦合效应抑制方法，分别通过调整直线运动滑差率和改变直线运动频率来实现，实验结果证明了分析结果和抑制策略的有效性。

论文信息：

Lujia Xie, Jikai Si, Tsai-fu Wu, Yihua Hu, Jiafeng Zhou, Shuai Xu. Analysis and Suppression Techniques of Helical Motion Coupling Effect for the 2DoF Direct Drive Induction Machine [J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics,doi 10.1109/TIE.2021.30606532021.（https://ieeexplore.ieee.org/document/9363606）

两自由度直驱感应电机是“郑州大学先进电磁驱动及控制研究团队”开展的重点课题之一，受2项国家自然科学基金支持。在郑州大学学科建设经费的支持下，该团队构建了一套国际顶尖水平的两自由度直驱感应电机电、磁、热、振动、噪声测试及控制实验平台，先后针对两自由度直驱感应电机的设计理论、耦合效应分析以及控制方法在电气工程权威期刊发表学术论文二十余篇，出版学术专著1部，授权国家发明专利5项。