發(fā)布時間：2020-03-18 03:48

【摘要】：隨著強國戰(zhàn)略《中國制造2025》的推出,以機械設備代替人力的制造業(yè)不可避免的進入一個新的發(fā)展階段,升降平臺作為垂直運動機械裝置,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已成為當前主流的發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)升降平臺在實際應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。以非對稱雙邊直線開關(guān)磁阻電機(Asymmetric Bilateral Linear Switched Reluctance Motor,ABLSRM)作為驅(qū)動環(huán)節(jié)的升降平臺具有可靠性強、精度高、響應速度快等優(yōu)點且順應時代發(fā)展趨勢。隨著升降規(guī)模擴大以及對電機機械結(jié)構(gòu)、抗負載能力的要求不斷提升,單臺電機驅(qū)動能力已經(jīng)無法滿足實際需要,逐漸由單臺電機轉(zhuǎn)向多臺電機。本文采用多臺ABLSRM協(xié)同控制升降平臺,通過協(xié)同拓撲使多ABLSRM協(xié)同運動,以實現(xiàn)升降平臺的升降運動。采用多電機不僅彌補了單電機驅(qū)動能力不足的問題,而且提高了整個系統(tǒng)的控制性能。協(xié)同拓撲是影響多ABLSRM升降平臺同步性能的關(guān)鍵因素,針對通信拓撲沒考慮每臺電機與升降平臺整體的運動狀態(tài),提出一種基于位置耦合補償?shù)目刂扑惴�。針對負載重力造成升降平臺整體的性能惡化,提出力補償控制算法以提高升降平臺的同步控制精度。本文首先介紹ABLSRM的基本結(jié)構(gòu)、數(shù)學模型、工作原理以及由三臺ABLSRM構(gòu)成的升降平臺。利用半實物仿真控制器RT-LAB搭建單電機位置控制系統(tǒng),并通過實驗測試單電機的控制性能。然后,對多電機系統(tǒng)進行模型設計并進行穩(wěn)定性分析,并提出兩種通信拓撲。接著,針對通信拓撲沒考慮每臺電機與升降平臺整體的運動狀態(tài),提出一種基于多ABLSRM位置耦合補償算法并開展實驗。實驗結(jié)果表明,引入位置耦合補償算法后,升降平臺整體的同步誤差由原來的±0.4mm降低至±0.23mm,即提高了升降平臺的同步精度。其后,由于負載重力會引起升降平臺同步性能惡化,提出一種基于力補償算法并展開實驗。實驗結(jié)果表明,引入力補償算法后,負載狀態(tài)下,升降平臺整體的誤差由±0.8mm下降至±0.6mm,有效的改善負載重力對升降平臺造成的影響。最后,總結(jié)所做的研究工作,并對未來的研究方向進行闡述。
【圖文】：

圖 1-1 多 ABLSRM 協(xié)同升降平臺模型LSRM 升降平臺是通過電機動子驅(qū)動平臺裝置實升降平臺的驅(qū)動裝置由三臺 ABLSRM 構(gòu)成，電性對平臺裝置進行直接升頂。多 ABLSRM 升降及負載的升降，即通過控制電機動子的位置從而拓撲實現(xiàn)平臺驅(qū)動機構(gòu)任意位置的同步，以保證上，提出位置耦合補償算法，對每臺電機的位置能；其次在電機動子末端放置力傳感器，采集升補償控制器對各電機進行補償，以實現(xiàn)平穩(wěn)、技術(shù)領(lǐng)域包括控制理論、電機電磁學、動力學等同控制系統(tǒng)的設計、優(yōu)化與實現(xiàn)以及位置耦合補概況

基于力補償多直線開關(guān)磁阻電機升降平臺協(xié)同控制研究第 2 章 ABLSRM 介紹算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和半導體技術(shù)逐步走向成熟，ABLSRM 以具有結(jié)構(gòu)無空程差、控制精度高、隨動性能好、能量傳遞效率高等特點廣泛的應用于工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域[37]。本章將從 ABLSRM 的機械結(jié)構(gòu)、工作原理、數(shù)學模型敘述。RM 的基本結(jié)構(gòu)中的 ABLSRM 由實驗室自主研發(fā)。其研制過程包括三個步驟，，首先，通過算電機的相關(guān)參數(shù)，確定其可行性；然后，對電機的電磁進行優(yōu)化設計；最進行制造、加工、裝配。
【學位授予單位】：深圳大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH211.6;TP273

【參考文獻】

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本文編號：2588161