【摘要】：永磁直線同步電機(jī)(PMLSM)具有推力大、響應(yīng)速度快、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于航空航天、半導(dǎo)體和高速自動化加工設(shè)備,與傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比,省去了中間傳動環(huán)節(jié),直接驅(qū)動負(fù)載,大幅度提升了效率。然而,在實(shí)際運(yùn)行時(shí)PMLSM易受外部負(fù)載擾動、摩擦力和推力波動等不確定性影響,因此,PMLSM控制系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中是一個(gè)高度非線性的時(shí)變系統(tǒng)。為了削弱PMLSM受不確定性的影響,提出了基于非線性擾動觀測器(NDO)的自適應(yīng)模糊控制和基于NDO的智能控制方法。首先,闡述了PMLSM的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,建立了含有不確定性的PMLSM動態(tài)運(yùn)動方程,基于矢量控制理論建立了PMLSM矢量控制系統(tǒng),并分析了PMLSM的擾動影響因素。其次,針對系統(tǒng)易受外部負(fù)載擾動、摩擦力和推力波動等不確定性影響,提出基于NDO的自適應(yīng)模糊控制方法,通過反饋線性化控制和NDO相結(jié)合,利用反饋線性化控制器將系統(tǒng)線性化并保證全局穩(wěn)定性,結(jié)合一種改進(jìn)的NDO,取消了對不確定性變化率近似為零的限制,有效觀測并補(bǔ)償了不確定性。由于實(shí)際運(yùn)行過程中觀測器增益的選取極易導(dǎo)致觀測誤差較大,采用自適應(yīng)模糊控制逼近NDO的觀測誤差,通過自適應(yīng)律動態(tài)調(diào)整模糊規(guī)則,改善模糊控制器的性能。通過仿真實(shí)驗(yàn)表明基于NDO的自適應(yīng)模糊控制方法有效減小了跟蹤誤差,增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性。最后,針對自適應(yīng)模糊控制逼近NDO的觀測誤差時(shí),自適應(yīng)律對模糊規(guī)則的動態(tài)調(diào)整有一定的局限性,采用基于NDO的智能控制方法,引入小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(WNN)對NDO的觀測誤差進(jìn)行動態(tài)補(bǔ)償,有效改善了NDO的補(bǔ)償性能,通過仿真結(jié)果表明,與基于NDO的自適應(yīng)模糊控制方法相比,基于NDO的智能控制方法進(jìn)一步提高了系統(tǒng)跟蹤精度,增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性。
【圖文】：

圖 1.1 Park 公司研發(fā)的直線電機(jī)Fig. 1.1 Linear motor produced by Park動的機(jī)床，而到了第十二屆 EMO 展覽會時(shí)，相繼產(chǎn)品，例如德國的 Trumpf 公司生產(chǎn)的激光機(jī)床，度最高可達(dá) 50m/s2[15]；美國英格索蘭公司研發(fā)的 H、Y、Z 三軸的組合運(yùn)動大幅度提升了工件加工效 EMO 展會上成為參展規(guī)模最大的展商，，發(fā)展最快的車/銑復(fù)合全套加工中心 CTX beta2000TC，該技術(shù)，通過人工數(shù)控進(jìn)行控制，加工的同時(shí)可以進(jìn)省時(shí)間最大可達(dá) 60%，大幅度提升了加工效率[16]。，日本大隈機(jī)械公司展出了其研發(fā)的智能復(fù)合加工機(jī)設(shè)備將高精度、高剛性和高性能等需求凝聚成一工件進(jìn)行靈活的加工，無論銑削還是車削均能實(shí)現(xiàn)

圖 1.1 Park 公司研發(fā)的直線電機(jī)Fig. 1.1 Linear motor produced by Park驅(qū)動的機(jī)床，而到了第十二屆 EMO 展覽會時(shí)，相繼出現(xiàn)的產(chǎn)品，例如德國的 Trumpf 公司生產(chǎn)的激光機(jī)床，最高速度最高可達(dá) 50m/s2[15]；美國英格索蘭公司研發(fā)的 HV X、Y、Z 三軸的組合運(yùn)動大幅度提升了工件加工效率的 EMO 展會上成為參展規(guī)模最大的展商，發(fā)展最快，新款的車/銑復(fù)合全套加工中心 CTX beta2000TC，該設(shè)備制技術(shù)，通過人工數(shù)控進(jìn)行控制，加工的同時(shí)可以進(jìn)行編節(jié)省時(shí)間最大可達(dá) 60%，大幅度提升了加工效率[16]。在上，日本大隈機(jī)械公司展出了其研發(fā)的智能復(fù)合加工機(jī) M，該設(shè)備將高精度、高剛性和高性能等需求凝聚成一臺終對工件進(jìn)行靈活的加工，無論銑削還是車削均能實(shí)現(xiàn)最
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP273;TM341

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本文編號：2629959