【摘要】：隨著強(qiáng)國戰(zhàn)略《中國制造2025》的推出,以機(jī)械設(shè)備代替人力的制造業(yè)不可避免的進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段,升降平臺(tái)作為垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)械裝置,將在現(xiàn)代化工業(yè)、制造業(yè)等領(lǐng)域中扮演著重要的角色。高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性的升降平臺(tái)已成為當(dāng)前主流的發(fā)展趨勢(shì)。傳統(tǒng)升降平臺(tái)在實(shí)際應(yīng)用中面臨著控制精度差、速度慢、能耗高、安全隱患等問題,很難繼續(xù)滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的需要。以非對(duì)稱雙邊直線開關(guān)磁阻電機(jī)(Asymmetric Bilateral Linear Switched Reluctance Motor,ABLSRM)作為驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)的升降平臺(tái)具有可靠性強(qiáng)、精度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)且順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)。隨著升降規(guī)模擴(kuò)大以及對(duì)電機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)、抗負(fù)載能力的要求不斷提升,單臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)能力已經(jīng)無法滿足實(shí)際需要,逐漸由單臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)向多臺(tái)電機(jī)。本文采用多臺(tái)ABLSRM協(xié)同控制升降平臺(tái),通過協(xié)同拓?fù)涫苟郃BLSRM協(xié)同運(yùn)動(dòng),以實(shí)現(xiàn)升降平臺(tái)的升降運(yùn)動(dòng)。采用多電機(jī)不僅彌補(bǔ)了單電機(jī)驅(qū)動(dòng)能力不足的問題,而且提高了整個(gè)系統(tǒng)的控制性能。協(xié)同拓?fù)涫怯绊懚郃BLSRM升降平臺(tái)同步性能的關(guān)鍵因素,針對(duì)通信拓?fù)錄]考慮每臺(tái)電機(jī)與升降平臺(tái)整體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),提出一種基于位置耦合補(bǔ)償?shù)目刂扑惴�。針�?duì)負(fù)載重力造成升降平臺(tái)整體的性能惡化,提出力補(bǔ)償控制算法以提高升降平臺(tái)的同步控制精度。本文首先介紹ABLSRM的基本結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)模型、工作原理以及由三臺(tái)ABLSRM構(gòu)成的升降平臺(tái)。利用半實(shí)物仿真控制器RT-LAB搭建單電機(jī)位置控制系統(tǒng),并通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試單電機(jī)的控制性能。然后,對(duì)多電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行模型設(shè)計(jì)并進(jìn)行穩(wěn)定性分析,并提出兩種通信拓?fù)�。接�?針對(duì)通信拓?fù)錄]考慮每臺(tái)電機(jī)與升降平臺(tái)整體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),提出一種基于多ABLSRM位置耦合補(bǔ)償算法并開展實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,引入位置耦合補(bǔ)償算法后,升降平臺(tái)整體的同步誤差由原來的±0.4mm降低至±0.23mm,即提高了升降平臺(tái)的同步精度。其后,由于負(fù)載重力會(huì)引起升降平臺(tái)同步性能惡化,提出一種基于力補(bǔ)償算法并展開實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,引入力補(bǔ)償算法后,負(fù)載狀態(tài)下,升降平臺(tái)整體的誤差由±0.8mm下降至±0.6mm,有效的改善負(fù)載重力對(duì)升降平臺(tái)造成的影響。最后,總結(jié)所做的研究工作,并對(duì)未來的研究方向進(jìn)行闡述。
【圖文】：

圖 1-1 多 ABLSRM 協(xié)同升降平臺(tái)模型LSRM 升降平臺(tái)是通過電機(jī)動(dòng)子驅(qū)動(dòng)平臺(tái)裝置實(shí)升降平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)裝置由三臺(tái) ABLSRM 構(gòu)成，電性對(duì)平臺(tái)裝置進(jìn)行直接升頂。多 ABLSRM 升降及負(fù)載的升降，即通過控制電機(jī)動(dòng)子的位置從而拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)任意位置的同步，以保證上，提出位置耦合補(bǔ)償算法，對(duì)每臺(tái)電機(jī)的位置能；其次在電機(jī)動(dòng)子末端放置力傳感器，采集升補(bǔ)償控制器對(duì)各電機(jī)進(jìn)行補(bǔ)償，以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)、技術(shù)領(lǐng)域包括控制理論、電機(jī)電磁學(xué)、動(dòng)力學(xué)等同控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、優(yōu)化與實(shí)現(xiàn)以及位置耦合補(bǔ)概況

基于力補(bǔ)償多直線開關(guān)磁阻電機(jī)升降平臺(tái)協(xié)同控制研究第 2 章 ABLSRM 介紹算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)逐步走向成熟，ABLSRM 以具有結(jié)構(gòu)無空程差、控制精度高、隨動(dòng)性能好、能量傳遞效率高等特點(diǎn)廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域[37]。本章將從 ABLSRM 的機(jī)械結(jié)構(gòu)、工作原理、數(shù)學(xué)模型敘述。RM 的基本結(jié)構(gòu)中的 ABLSRM 由實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)。其研制過程包括三個(gè)步驟，，首先，通過算電機(jī)的相關(guān)參數(shù)，確定其可行性；然后，對(duì)電機(jī)的電磁進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；最進(jìn)行制造、加工、裝配。
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH211.6;TP273

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2588161