本文關(guān)鍵詞：高精度場合下永磁同步直線電機控制策略的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高精度場合下對伺服系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、快速響應(yīng)性、穩(wěn)定性等具有較高的要求,傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)電機+滾珠絲杠”的機械加工結(jié)構(gòu)已經(jīng)越來越不能滿足這種需求。永磁同步直線電機將電能直接轉(zhuǎn)化為直線運動的機械能,不需要中間傳動裝置,具有結(jié)構(gòu)簡單、工作效率高、定位精度高的特點,因此目前正被廣泛應(yīng)用于高檔精密加工的場合下。本文以雙次級永磁同步直線電機為研究對象,針對該電機存在的由固有結(jié)構(gòu)構(gòu)造帶來的推力波動、初始定位較難、控制電路存在外界干擾等問題開展研究,主要研究內(nèi)容如下：(1)對直線電機的電壓、磁鏈、電磁轉(zhuǎn)矩和機械運動方程進行理論分析和推導(dǎo),找出與直線電機磁鏈、電磁轉(zhuǎn)矩直接相關(guān)的控制參數(shù)。并且對直線電機在運動過程中的受力情況做了分析,找出影響推力波動的因素。找出并分析了高精度場合下的干擾源問題。(2)由于直線電機控制信號的直接輸入是由逆變器產(chǎn)生的,而且很多比較經(jīng)典的控制算法前提都是把直線電機和逆變器看作一個整體來研究,因此對逆變器的工作原理作了研究,并在逆變器的角度提出優(yōu)化直線電機控制性能的方案。選擇矢量控制方案,對SVPWM中的兩種形式CLARKE做詳細(xì)的推導(dǎo),所涉及的參數(shù)由來也給予明確的描述,對直線電機進行解耦控制,從而提高控制精度。(3)對直線電機初始定位時采用基于編碼器輸出信號二分搜索法的初始位置估計方案,提高了初始定位的精度,從而確保了啟動的平穩(wěn)性和準(zhǔn)確性。(4)針對直線電機在運行過程中的外界干擾提出引入改進PID算法結(jié)合干擾觀測器確保其運行平穩(wěn)性的方案。并對所采用的PID和干擾觀測器控制策略進行仿真分析。(5)使用TI公司的高性能芯片TMS320F2812為主控制芯片,在硬件電路設(shè)計中減少干擾的來源,確�？刂菩盘柕臏�(zhǔn)確無誤性,并在此硬件平臺上對所提出的控制方法進行了論證。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步直線電機 高精度 初始位置 矢量控制 PID DSP 干擾觀測器
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM359.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-15
• 1.1 課題的來源及研究意義8-9
• 1.2 直線電機的工作原理以及分類9-11
• 1.3 永磁同步直線電機高精度控制領(lǐng)域研究現(xiàn)狀11-14
• 1.4 本文的主要研究工作14-15
• 第二章 基于解耦策略的永磁同步直線電機矢量控制方法15-39
• 2.1 永磁同步直線電機的解耦基礎(chǔ)15-17
• 2.2 SPWM技術(shù)17-24
• 2.2.1 SPWM在永磁同步直線電機控制中的實現(xiàn)23-24
• 2.3 SVPWM技術(shù)24-38
• 2.3.1 直線電機的解耦控制25-30
• 2.3.2 SVPWM的實現(xiàn)30-37
• 2.3.3 永磁同步直線電機矢量控制Simulink建模與仿真37-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 第三章 基于編碼器輸出信號二分搜索法的初始位置估計39-48
• 3.1 動子初始位置估計意義及常見估計方法39-45
• 3.2 編碼器輸出信號二分搜索法45-46
• 3.3 基于編碼器輸出信號二分搜索法在PMSLM控制中的實現(xiàn)46-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第四章 基于位置式PID控制器和干擾觀測器的改善精度實現(xiàn)48-60
• 4.1 永磁同步直線電機干擾因素來源分析48-49
• 4.2 PID控制策略對控制精度的影響49-53
• 4.3 位置式PID算法在直線電機控制中的實現(xiàn)53-56
• 4.4 引入干擾觀測器提高抗干擾能力56-58
• 4.5 PID和干擾觀測器控制系統(tǒng)設(shè)計58-59
• 4.6 本章小結(jié)59-60
• 第五章 永磁同步直線電機硬件平臺的搭建以及軟件的實現(xiàn)60-71
• 5.1 硬件平臺的搭建60-66
• 5.2 軟件的實現(xiàn)66-70
• 5.2.1 速度位置檢測66-68
• 5.2.2 電流采樣信號處理68
• 5.2.3 主程序68-69
• 5.2.4 中斷程序69-70
• 5.3 本章小結(jié)70-71
• 第六章 總結(jié)與展望71-73
• 6.1 全文研究內(nèi)容總結(jié)71-72
• 6.2 展望72-73
• 參考文獻73-77
• 致謝77

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 明濤;直線電機的應(yīng)用領(lǐng)域[J];機械工程師;2001年05期

2 陸啟建;直線電機直接驅(qū)動技術(shù)[J];機械與電子;2001年04期

3 袁紹芝,朱有貴,王成立;直線電機一般故障的處理[J];山東煤炭科技;2001年01期

4 葉云岳,楊天夫;直線電機在制造技術(shù)裝備中的應(yīng)用綜述[J];世界制造技術(shù)與裝備市場;2002年06期

5 葉云岳;國內(nèi)外直線電機技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用綜述[J];電器工業(yè);2003年01期

6 蔡長春,徐志鋒,潘晶,莊建平,劉新才;直線電機的發(fā)展和應(yīng)用[J];微電機(伺服技術(shù));2003年02期

7 王偉進;直線電機的發(fā)展與應(yīng)用概述[J];微電機(伺服技術(shù));2004年01期

8 劉杰輝,范素芹;彈性支撐直線電機系統(tǒng)模型的建立方法[J];河北工業(yè)科技;2004年05期

9 周勇,黃明星,葉云岳;直線電機在新型智能鋪粉裝置中的應(yīng)用[J];機電工程;2004年11期

10 ;直線電機系統(tǒng)的開發(fā)研究與應(yīng)用[J];數(shù)控機床市場;2005年07期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王振濱;;永磁同步直線電機硬件在環(huán)實時仿真平臺[A];2010振動與噪聲測試峰會論文集[C];2010年

2 葉云岳;;國內(nèi)外直線電機技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用綜述[A];直線電機與自動化——2002年全國直線電機學(xué)術(shù)年會論文集[C];2002年

3 葉云岳;;直線電機在機床業(yè)中的應(yīng)用[A];第七屆中國小電機技術(shù)研討會論文集[C];2002年

4 葉云岳;;直線電機技術(shù)的研究發(fā)展與應(yīng)用綜述[A];電氣技術(shù)發(fā)展綜述[C];2004年

5 周勇;黃明星;葉云岳;;直線電機在新型鋪粉裝置中的應(yīng)用[A];2004年全國直線電機學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

6 趙學(xué)群;楊榮波;王忠川;;直線電機的應(yīng)用[A];2005年機械電子學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

7 曹榮敏;周惠興;陳現(xiàn)敏;文華強;;基于永磁直線電機的倒立擺創(chuàng)新實驗平臺設(shè)計[A];第九屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集Ⅰ[C];2011年

8 王先逵;石忠東;陳定積;吳丹;;提高直線電機伺服單元控制精度的綜合措施[A];面向21世紀(jì)的生產(chǎn)工程——2001年“面向21世紀(jì)的生產(chǎn)工程”學(xué)術(shù)會議暨企業(yè)生產(chǎn)工程與產(chǎn)品創(chuàng)新專題研討會論文集[C];2001年

9 曹志彤;何國光;陳宏平;;超磁致微直線電機[A];直線電機與自動化——2002年全國直線電機學(xué)術(shù)年會論文集[C];2002年

10 鄧啟文;尹力明;吳峻;;直線電機靜態(tài)特性研究[A];第11屆全國電氣自動化電控系統(tǒng)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2002年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 清科集團 趙曉泊;直線電機將升級傳統(tǒng)制造業(yè)[N];中國證券報;2010年

2 記者 張榮文;第一個直線電機牽引車輛段安家廣州[N];中國鐵道建筑報;2005年

3 王迅;中科院與日企共建直線電機聯(lián)合實驗室[N];中國有色金屬報;2006年

4 袁芳邋記者 趙鳳華;中日專家北京交大研討直線電機軌道交通新技術(shù)[N];科技日報;2007年

5 常科;國內(nèi)首列自動無人駕駛直線電機城軌車輛下線[N];人民鐵道;2007年

6 記者 王小潤 凌翔 通訊員 竇新;我國首列自主知識產(chǎn)權(quán)直線電機地鐵列車青島下線[N];光明日報;2011年

7 竇新;首列自主知識產(chǎn)權(quán)直線電機地鐵列車在青島下線[N];科技日報;2011年

8 劉征;我國首列自主知識產(chǎn)權(quán) 直線電機地鐵列車下線[N];證券時報;2011年

9 蘇萬明;直線電機地鐵列車青島下線[N];中國技術(shù)市場報;2011年

10 本報記者 林剛;“青島造”地鐵車在廣州投運[N];青島日報;2005年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 熊嘉陽;直線電機地鐵車輛—板式軌道耦合系統(tǒng)動力響應(yīng)研究[D];西南交通大學(xué);2014年

2 王寅;多模式壓電直線電機的研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

3 陳西府;摩擦驅(qū)動型非共振壓電疊層直線電機的研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

4 唐傳勝;永磁同步直線電機控制方法研究[D];電子科技大學(xué);2014年

5 侯明;高精度高速度高頻率直線電機運動控制方法研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

6 張穎;永磁同步直線電機磁阻力分析及控制策略研究[D];華中科技大學(xué);2008年

7 程遠(yuǎn)雄;永磁同步直線電機推力波動的優(yōu)化設(shè)計研究[D];華中科技大學(xué);2011年

8 曾理湛;永磁同步直線電機復(fù)雜機電耦合系統(tǒng)分析與控制方法[D];華中科技大學(xué);2011年

9 王利;現(xiàn)代直線電機關(guān)鍵控制技術(shù)及其應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2012年

10 潘東華;面向超精定位系統(tǒng)無鐵心直流直線電機精確建模與優(yōu)化研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張利那;數(shù)控機床用直線電機的優(yōu)化設(shè)計研究[D];河北工程大學(xué);2011年

2 王守雨;直線電機推力分析與隔磁防護技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2012年

3 吳紅偉;新型永磁同步直線電機的性能分析及實驗研究[D];華中科技大學(xué);2013年

4 蘇煥宇;永磁同步直線電機優(yōu)化設(shè)計和測試[D];湖南大學(xué);2013年

5 黨明輝;基于DSP的永磁同步直線電機控制系統(tǒng)的研究[D];浙江理工大學(xué);2015年

6 陳濤;基于城軌列車的雙饋直線電機的控制研究[D];西南交通大學(xué);2015年

7 曾志凌;城軌列車雙饋直線驅(qū)動電機電磁計算與設(shè)計[D];西南交通大學(xué);2015年

8 吳紅杰;直流直線牽引傳動系統(tǒng)研究[D];西南交通大學(xué);2015年

9 趙彬;快速運動及制動實驗平臺關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2015年

10 羅發(fā)政;永磁同步空芯直線電機推力計算及其特性分析[D];西南交通大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：高精度場合下永磁同步直線電機控制策略的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：273992