永磁同步直線電機（Permanent Magnet Synchronous Linear Motor,PMSLM）作為直驅(qū)式傳動機構(gòu)的核心單元,推力密度大,控制精度高,機械損耗小,被廣泛應(yīng)用在半導(dǎo)體制造設(shè)備、計算機數(shù)控車床、光刻機等高精度設(shè)備中。在PMSLM矢量控制系統(tǒng)中,電流環(huán)品質(zhì)決定整個電機系統(tǒng)的控制性能。電流預(yù)測控制算法相比于傳統(tǒng)的電流控制算法,具有良好的動態(tài)性能和靜態(tài)性能,更適用于一些高精度場合,引起國內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注。然而,PMSLM電流預(yù)測控制是基于模型的控制算法,實際運行中電機模型參數(shù)變化引起電流靜差甚至振蕩,嚴重影響電機控制性能。因此論文以PMSLM為研究對象,開展電流預(yù)測控制策略研究,對解決上述問題具有重大意義。論文在對PMSLM及其控制策略進行分析和綜述的基礎(chǔ)上,詳細介紹它的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,分別建立PMSLM在三相靜止坐標(biāo)系、兩相靜止坐標(biāo)系以及兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,并闡述了矢量控制的基本思路。論文推導(dǎo)出PMSLM的離散數(shù)學(xué)模型,以此為基礎(chǔ)構(gòu)建永磁同步直線電機PWM電流預(yù)測控制模型。通過計算下一周期的參考電壓指令對數(shù)字控制系統(tǒng)引起的延時問題作了一拍補償。分析... 

【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景和研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 直線電機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 永磁同步直線電機電流控制策略國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 電流預(yù)測控制的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究內(nèi)容和章節(jié)安排
第二章 永磁同步直線電機數(shù)學(xué)模型
    2.1 引言
    2.2 永磁同步直線電機基本結(jié)構(gòu)和工作原理
    2.3 永磁同步直線電機的數(shù)學(xué)模型
        2.3.1 基于三相靜止坐標(biāo)系的永磁同步直線電機數(shù)學(xué)模型
        2.3.2 坐標(biāo)變換
        2.3.3 基于兩相靜止坐標(biāo)系的永磁同步直線電機數(shù)學(xué)模型
        2.3.4 基于兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的永磁同步直線電機數(shù)學(xué)模型
    2.4 永磁同步直線電機矢量控制
        2.4.1 矢量控制技術(shù)基本原理
        2.4.2 矢量控制系統(tǒng)構(gòu)成
        2.4.3 SVPWM技術(shù)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 永磁直線同步電機電流預(yù)測控制
    3.1 引言
    3.2 永磁直線同步電機的離散化數(shù)學(xué)模型
    3.3 PWM電流預(yù)測控制基本原理
    3.4 PWM電流預(yù)測控制的參數(shù)敏感性分析
    3.5 增量式電流預(yù)測控制
    3.6 增量電流預(yù)測控制的參數(shù)敏感性分析
    3.7 仿真結(jié)果與分析
        3.7.1 傳統(tǒng)PWM電流預(yù)測控制和魯棒電流預(yù)測控制電阻魯棒性比較
        3.7.2 傳統(tǒng)PWM電流預(yù)測控制和魯棒電流預(yù)測控制電感魯棒性比較
        3.7.3 傳統(tǒng)PWM電流預(yù)測控制和魯棒電流預(yù)測控制磁鏈魯棒性比較
    3.8 本章小結(jié)
第四章 基于滑模觀測器的魯棒電流預(yù)測控制
    4.1 引言
    4.2 滑模觀測器的基本原理
    4.3 滑模觀測器設(shè)計
    4.4 觀測器穩(wěn)定性分析
    4.5 仿真結(jié)果與分析
        4.5.1 魯棒電流預(yù)測控制和改進魯棒電流預(yù)測控制抗負載擾動性能比較
        4.5.3 魯棒電流預(yù)測控制和改進魯棒電流預(yù)測控制電感魯棒性比較
    4.6 本章小結(jié)
第五章 基于d SPACE實時仿真系統(tǒng)的實驗驗證
    5.1 引言
    5.2 d SPACE實時仿真系統(tǒng)
        5.2.1 d SPACE簡述
        5.2.2 系統(tǒng)的硬件配置
        5.2.3 系統(tǒng)的軟件配置
    5.3 基于DS1007的PMSLM矢量控制系統(tǒng)
    5.4 基于d SPACE平臺的實驗驗證
        5.4.1 傳統(tǒng)PWM電流預(yù)測控制和魯棒電流預(yù)測控制電阻魯棒性比較
        5.4.2 傳統(tǒng)PWM電流預(yù)測控制和魯棒電流預(yù)測控制電感魯棒性比較
        5.4.3 傳統(tǒng)PWM電流預(yù)測控制和魯棒電流預(yù)測控制磁鏈魯棒性比較
        5.4.4 魯棒電流預(yù)測控制和改進魯棒電流預(yù)測控制抗負載擾動性能比較
        5.4.5 魯棒電流預(yù)測控制和改進魯棒電流預(yù)測控制電感魯棒性比較
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻
附錄 :作者在攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于擴張狀態(tài)觀測器的永磁同步直線電機反步控制方法研究[D]. 顧宇翔.西安理工大學(xué) 2019
[2]基于速度規(guī)劃的永磁直線伺服系統(tǒng)自適應(yīng)反推滑�？刂芠D]. 吳勇慷.沈陽工業(yè)大學(xué) 2018
[3]高功率因數(shù)雙邊直線游標(biāo)永磁電機的設(shè)計與分析[D]. 朱劍.江蘇大學(xué) 2017
[4]永磁直線同步電機伺服控制系統(tǒng)研究[D]. 張勇.浙江大學(xué) 2014



本文編號：3193931