本文關(guān)鍵詞：高精度場(chǎng)合下永磁同步直線電機(jī)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(chǎng)合下對(duì)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(jī)+滾珠絲杠”的機(jī)械加工結(jié)構(gòu)已經(jīng)越來(lái)越不能滿足這種需求。永磁同步直線電機(jī)將電能直接轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能,不需要中間傳動(dòng)裝置,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作效率高、定位精度高的特點(diǎn),因此目前正被廣泛應(yīng)用于高檔精密加工的場(chǎng)合下。本文以雙次級(jí)永磁同步直線電機(jī)為研究對(duì)象,針對(duì)該電機(jī)存在的由固有結(jié)構(gòu)構(gòu)造帶來(lái)的推力波動(dòng)、初始定位較難、控制電路存在外界干擾等問(wèn)題開(kāi)展研究,主要研究?jī)?nèi)容如下：(1)對(duì)直線電機(jī)的電壓、磁鏈、電磁轉(zhuǎn)矩和機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行理論分析和推導(dǎo),找出與直線電機(jī)磁鏈、電磁轉(zhuǎn)矩直接相關(guān)的控制參數(shù)。并且對(duì)直線電機(jī)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力情況做了分析,找出影響推力波動(dòng)的因素。找出并分析了高精度場(chǎng)合下的干擾源問(wèn)題。(2)由于直線電機(jī)控制信號(hào)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(jī)和逆變器看作一個(gè)整體來(lái)研究,因此對(duì)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(jī)控制性能的方案。選擇矢量控制方案,對(duì)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(lái)也給予明確的描述,對(duì)直線電機(jī)進(jìn)行解耦控制,從而提高控制精度。(3)對(duì)直線電機(jī)初始定位時(shí)采用基于編碼器輸出信號(hào)二分搜索法的初始位置估計(jì)方案,提高了初始定位的精度,從而確保了啟動(dòng)的平穩(wěn)性和準(zhǔn)確性。(4)針對(duì)直線電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的外界干擾提出引入改進(jìn)PID算法結(jié)合干擾觀測(cè)器確保其運(yùn)行平穩(wěn)性的方案。并對(duì)所采用的PID和干擾觀測(cè)器控制策略進(jìn)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(jì)中減少干擾的來(lái)源,確�？刂菩盘�(hào)的準(zhǔn)確無(wú)誤性,并在此硬件平臺(tái)上對(duì)所提出的控制方法進(jìn)行了論證。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步直線電機(jī) 高精度 初始位置 矢量控制 PID DSP 干擾觀測(cè)器
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM359.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-15
• 1.1 課題的來(lái)源及研究意義8-9
• 1.2 直線電機(jī)的工作原理以及分類(lèi)9-11
• 1.3 永磁同步直線電機(jī)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(jī)矢量控制方法15-39
• 2.1 永磁同步直線電機(jī)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(jī)控制中的實(shí)現(xiàn)23-24
• 2.3 SVPWM技術(shù)24-38
• 2.3.1 直線電機(jī)的解耦控制25-30
• 2.3.2 SVPWM的實(shí)現(xiàn)30-37
• 2.3.3 永磁同步直線電機(jī)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(hào)二分搜索法的初始位置估計(jì)39-48
• 3.1 動(dòng)子初始位置估計(jì)意義及常見(jiàn)估計(jì)方法39-45
• 3.2 編碼器輸出信號(hào)二分搜索法45-46
• 3.3 基于編碼器輸出信號(hào)二分搜索法在PMSLM控制中的實(shí)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(cè)器的改善精度實(shí)現(xiàn)48-60
• 4.1 永磁同步直線電機(jī)干擾因素來(lái)源分析48-49
• 4.2 PID控制策略對(duì)控制精度的影響49-53
• 4.3 位置式PID算法在直線電機(jī)控制中的實(shí)現(xiàn)53-56
• 4.4 引入干擾觀測(cè)器提高抗干擾能力56-58
• 4.5 PID和干擾觀測(cè)器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)58-59
• 4.6 本章小結(jié)59-60
• 第五章 永磁同步直線電機(jī)硬件平臺(tái)的搭建以及軟件的實(shí)現(xiàn)60-71
• 5.1 硬件平臺(tái)的搭建60-66
• 5.2 軟件的實(shí)現(xiàn)66-70
• 5.2.1 速度位置檢測(cè)66-68
• 5.2.2 電流采樣信號(hào)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?jī)?nèi)容總結(jié)71-72
• 6.2 展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 致謝77

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：273992