本文關(guān)鍵詞：直線(xiàn)電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)控制器研究與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：直線(xiàn)電機(jī)無(wú)間隙、高加速度、高速度等優(yōu)點(diǎn)在數(shù)控機(jī)床等高端裝備制造領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用前景。但是,由于直線(xiàn)電機(jī)存在邊端效應(yīng)和齒槽效應(yīng),使得直線(xiàn)電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生推力波動(dòng),導(dǎo)致伺服控制系統(tǒng)跟蹤誤差較大,定位精度不高等現(xiàn)象,進(jìn)而限制了直線(xiàn)電機(jī)的推廣應(yīng)用。伺服驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)是直線(xiàn)伺服系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。在確定的直線(xiàn)電機(jī)本體情況下,減小推力波動(dòng)以及負(fù)載擾動(dòng)等對(duì)系統(tǒng)的影響都需要由伺服控制系統(tǒng)來(lái)完成,因此研究和設(shè)計(jì)性能更加穩(wěn)定、可靠的直線(xiàn)電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)軟硬件結(jié)構(gòu),具有十分重要的意義,這將在一定程度上促進(jìn)我國(guó)直線(xiàn)電機(jī)伺服控制系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用。本文以永磁同步直線(xiàn)電機(jī)(PMSLM)為控制對(duì)象,在廣泛閱讀國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,研究了以TMS320F28335 DSP為核心處理器、以矢量控制為核心算法的伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng),為提高直線(xiàn)電機(jī)動(dòng)態(tài)性能和直線(xiàn)電機(jī)的推廣應(yīng)用做出有意義的探索,主要完成以下工作:(1)介紹了直線(xiàn)電機(jī)結(jié)構(gòu)、分類(lèi)、工作原理以及國(guó)內(nèi)外發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀,對(duì)比分析了直線(xiàn)電機(jī)的傳統(tǒng)控制策略、現(xiàn)代控制策略和智能控制策略。(2)對(duì)比矢量控制的類(lèi)型,選擇0di?的矢量控制策略,詳細(xì)研究了伺服系統(tǒng)各個(gè)控制環(huán)路的設(shè)計(jì),推導(dǎo)了控制器參數(shù)的設(shè)定法則,在Matlab/Simu Link中搭建了仿真模型,并進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明系統(tǒng)有較好的跟蹤能力,速度環(huán)采用模糊自適應(yīng)PI控制器對(duì)于外部環(huán)境有更強(qiáng)的抗干擾能力。(3)詳細(xì)闡述了永磁同步直線(xiàn)電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)方案。硬件設(shè)計(jì)包括以TMS320F28335 DSP為核心的控制電路、以智能功率模塊(IPM)為核心的功率驅(qū)動(dòng)電路。軟件設(shè)計(jì)劃分為主程序和中斷程序,主程序完成變量的定義、系統(tǒng)初始化等功能,中斷程序完成系統(tǒng)故障檢測(cè)、電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)的數(shù)據(jù)采集和處理工作以及脈寬調(diào)制算法。(4)搭建永磁同步直線(xiàn)電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并進(jìn)行開(kāi)環(huán)實(shí)驗(yàn)和閉環(huán)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性。
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM359.4

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本文編號(hào)：1272423