永磁直線同步電動(dòng)機(jī)(PMLSM)具有推力大、響應(yīng)快、精度高等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。為解決PMLSM易受參數(shù)變化、未建模動(dòng)態(tài)以及摩擦力等不確定性因素的影響,同時(shí)直接推力控制系統(tǒng)易產(chǎn)生較大的推力紋波,設(shè)計(jì)了積分滑�？刂破骱碗p邊界層滑模觀測器,提高直接推力控制系統(tǒng)的魯棒性和跟蹤性并減小推力紋波。首先,介紹了PMLSM的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,分析了PMLSM中不確定性產(chǎn)生的原因及其對系統(tǒng)控制精度的影響,建立了含有不確定性因素的PMLSM動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,闡述了PMLSM直接推力控制系統(tǒng)及其坐標(biāo)變換基本原理,為積分滑模控制器和雙邊界層滑模觀測器的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。然后,針對PMLSM直接推力控制系統(tǒng)中存在推力紋波和速度跟蹤誤差,提出了一種基于積分滑�？刂破鞯腜MLSM直接推力控制方案。利用速度與推力作為狀態(tài)變量,在同步旋轉(zhuǎn)定子磁鏈?zhǔn)噶孔鴺?biāo)參考系中構(gòu)建二階非線性狀態(tài)空間方程,并根據(jù)此空間狀態(tài)建立積分滑模控制律,取代獨(dú)立的速度控制器與推力控制器,簡化了系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu),提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。選用飽和函數(shù)作為切換函數(shù),降低了滑模控制的抖振現(xiàn)象,進(jìn)一步消除速度跟蹤中的穩(wěn)態(tài)誤差,提高了系統(tǒng)的魯棒性。利用李雅普諾夫穩(wěn)定性分析證明了積分滑模控制器是全局漸近穩(wěn)定的。通過系統(tǒng)仿真驗(yàn)證了提出的方法的有效性。最后,為解決積分滑�？刂破髟讷@取速度的二階導(dǎo)數(shù)時(shí)易受到高頻噪聲的影響,設(shè)計(jì)了雙邊界層滑模觀測器對速度進(jìn)行估計(jì)。該觀測器可以自適應(yīng)調(diào)整觀測范圍,使得估計(jì)誤差和邊界層厚度同步變化,削弱抖振并增強(qiáng)觀測器魯棒性。系統(tǒng)仿真結(jié)果證明了雙邊界層滑模觀測器的可行性。
【學(xué)位單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM341
【部分圖文】：

方式越來越普遍[18]。近年來，隨著模具、高精度、高效率、復(fù)雜輪廓外形加工動(dòng)技術(shù)迅速發(fā)展。同時(shí)，在德國“工業(yè)機(jī)床及制造設(shè)備在高效化、自動(dòng)化、數(shù)在德國漢諾威機(jī)床展覽會(huì)上，德國科隆的如圖 1.1 所示），因其完善的模塊化系的靈活性和長期的穩(wěn)定性。歐洲 EMCO.2 所示），X 軸為 750mm，Y 軸為 610m能夠滿足530 530 417mm規(guī)格零件內(nèi)加工大型部件的理想選擇。韓國 Hw圖1.3所示），含自適應(yīng)進(jìn)給調(diào)整系統(tǒng)，率。隨著直線電機(jī)技術(shù)的發(fā)展和高精密密制造業(yè)中的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛[21]。

圖 1.2 五軸同步立式銑床 UMILL750is synchronize machining vertical milling ma圖 1.3 五軸加工中心 D2-5AXFig. 1.3 Five-axis machining center D2-5AX線電機(jī)的研究與發(fā)展相對較晚。上世一些高校和科研院所研發(fā)出一些直線機(jī)研究的高等院校，在直線電機(jī)理論

軸采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，能夠滿足530 530 417mm規(guī)格零件的加工需求，緊湊設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)使其成為在小空間內(nèi)加工大型部件的理想選擇。韓國 Hwacheon 公司生產(chǎn)的五軸加工中心D2-5AX（如圖1.3所示），含自適應(yīng)進(jìn)給調(diào)整系統(tǒng)，以及刀具破損和碰撞的過載監(jiān)控，以提高生產(chǎn)率。隨著直線電機(jī)技術(shù)的發(fā)展和高精密產(chǎn)品對數(shù)控機(jī)床業(yè)的更高要求，直線電機(jī)在精密制造業(yè)中的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛[21]。圖 1.1 五軸數(shù)控磨床 335linearFig. 1.1 Five-axis CNC grinding machine 335linear
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王樹梅;;弱滑模觀測器在無刷直流電機(jī)中的仿真研究[J];測控技術(shù);2017年02期

2 王亞;;基于改進(jìn)型非奇異終端滑模觀測器的永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)研究[J];新型工業(yè)化;2016年10期

3 王曉遠(yuǎn);傅濤;;基于全局快速終端滑模觀測器的無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2017年11期

4 胡丹丹;趙龍;程青青;;基于改進(jìn)滑模觀測器的PMSM無位置傳感器控制[J];微電機(jī);2016年03期

5 張旭;陳哲;;基于改進(jìn)型滑模觀測器的PMSM矢量控制[J];電氣自動(dòng)化;2016年03期

6 李昆鵬;張永立;;基于離散滑模觀測器PMSM瞬時(shí)功率預(yù)測控制[J];微電機(jī);2016年07期

7 孟建基;張巍巍;;基于滑模觀測器的非線性系統(tǒng)故障檢測與重構(gòu)[J];科技導(dǎo)報(bào);2010年11期

8 張雪芬;楚紀(jì)正;馮勇軍;徐鴻;;用于PMSM無位置傳感器控制的改進(jìn)滑模觀測器的設(shè)計(jì)與仿真[J];家電科技;2010年12期

9 劉軍;宋立軍;蔣金星;;基于自適應(yīng)滑模觀測器的PMSM矢量控制[J];微計(jì)算機(jī)信息;2009年04期

10 劉云峰;劉華峰;;非線性不確定系統(tǒng)的滑模觀測器設(shè)計(jì)[J];上海航天;2009年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 孫一勇;復(fù)雜系統(tǒng)的滑模控制策略研究及在機(jī)器人中應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2017年

2 劉家曦;無傳感器內(nèi)嵌式永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極位置檢測技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

3 王紅舉;星載ATP控制系統(tǒng)容錯(cuò)設(shè)計(jì)及單粒子效應(yīng)加固技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院(光電技術(shù)研究所);2016年

4 蘇健勇;基于磁鏈觀測器的永磁同步電動(dòng)機(jī)無傳感器控制技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

5 邱忠才;永磁同步電機(jī)滑模觀測與控制方法研究[D];西南交通大學(xué);2016年

6 辛凱;開關(guān)磁阻電機(jī)滑模觀測器間接位置檢測的研究[D];華中科技大學(xué);2007年

7 于金泳;基于滑模觀測器的故障重構(gòu)方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

8 崔春艷;電動(dòng)汽車感應(yīng)電機(jī)滑模變結(jié)構(gòu)控制技術(shù)研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2014年

9 王倩;高超聲速飛行器飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與仿真研究[D];復(fù)旦大學(xué);2011年

10 陳思溢;永磁同步電動(dòng)機(jī)無位置傳感器全分?jǐn)?shù)階滑�？刂葡到y(tǒng)研究[D];華南理工大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張世忠;基于滑模觀測器的永磁同步電機(jī)DTC優(yōu)化研究[D];天津理工大學(xué);2019年

2 原浩;基于積分滑模的永磁直線同步電動(dòng)機(jī)直接推力控制[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2019年

3 姜家豪;永磁同步直驅(qū)電機(jī)無傳感器控制系統(tǒng)的研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2019年

4 唐偉;基于參數(shù)自適應(yīng)新型滑模觀測器的PMSM無位置傳感器控制技術(shù)研究[D];西安理工大學(xué);2019年

5 呂奧博;基于滑模觀測器的PMSM無傳感器控制系統(tǒng)研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2019年

6 陳俊杰;基于改進(jìn)型滑模觀測器的永磁同步電機(jī)無位置傳感器控制研究[D];上海電機(jī)學(xué)院;2019年

7 吳正浩;基于滑模觀測器的永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2019年

8 宋元元;基于DSTATCOM的風(fēng)柴混合電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償控制研究[D];上海電力大學(xué);2019年

9 孫守旭;永磁電機(jī)無位置傳感器技術(shù)及諧波抑制的研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2018年

10 程傳宗;基于滑模觀測器的PMSM無速度傳感器控制算法研究及實(shí)現(xiàn)[D];湖南大學(xué);2018年

本文編號：2869402