直驅(qū)H型平臺(tái)由三臺(tái)結(jié)構(gòu)參數(shù)相同的永磁直線同步電機(jī)（Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,PMLSM）構(gòu)成。由于PMLSM易受端部效應(yīng)、外部擾動(dòng)與非線性摩擦力等不確定因素影響,造成直驅(qū)H型平臺(tái)各個(gè)單軸存在較大的位置跟蹤誤差,同時(shí)機(jī)械耦合會(huì)導(dǎo)致Y方向雙軸伺服系統(tǒng)的同步精度下降。本文的研究目的是減小直驅(qū)H型平臺(tái)單軸的位置跟蹤誤差以及提高雙軸間的同步控制精度。首先,介紹了直驅(qū)H型平臺(tái)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀、研究現(xiàn)狀及其主要控制策略,并根據(jù)PMLSM的基本原理建立了包含推力波動(dòng)、外部擾動(dòng)和機(jī)械耦合等不確定性因素的直驅(qū)H型平臺(tái)數(shù)學(xué)模型。其次,針對(duì)直驅(qū)H型平臺(tái)易受推力波動(dòng)、外部擾動(dòng)與機(jī)械耦合等不確定性因素的影響而導(dǎo)致系統(tǒng)存在的位置跟蹤誤差和同步誤差的問題,設(shè)計(jì)了一種非奇異快速終端滑模（Non-singular Fast Terminal Sliding Mode,NFTSM）同步控制策略。采用交叉耦合將平臺(tái)的單軸跟蹤誤差和雙軸同步誤差相結(jié)合,設(shè)計(jì)得到混合誤差,并將混合誤差作為控制狀態(tài)變量,削弱雙直線電機(jī)間的耦合作用,以提高平臺(tái)的雙軸同步精度,利用Lyapun... 

【文章來源】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

AGS15000直驅(qū)龍門式平臺(tái)Fig.1.1Direct-drivegantryplatformofAGS150000

沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文21.2直驅(qū)H型平臺(tái)的研究現(xiàn)狀1.2.1直驅(qū)H型平臺(tái)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀本文所研究的直驅(qū)H型平臺(tái)由三臺(tái)直線電機(jī)組成，其中兩臺(tái)直線電機(jī)安裝于平行導(dǎo)軌，以實(shí)現(xiàn)平臺(tái)Y方向的雙邊同步驅(qū)動(dòng)，X軸直線電機(jī)定子固定安裝在平臺(tái)的橫梁上，構(gòu)成直驅(qū)H型平臺(tái)X方向上的移動(dòng)。由于直驅(qū)H型平臺(tái)具有大推力、高速度、高精密度以及高穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)許多外企業(yè)、院校以及研究所對(duì)直驅(qū)H型平臺(tái)進(jìn)行了深入研究，并取得了一定的成果。在國(guó)際市場(chǎng)上，Aerotech公司生產(chǎn)的型號(hào)為AGS15000-1250-1250的直驅(qū)龍門運(yùn)動(dòng)平臺(tái)如圖1.1所示，其有效行程為1250mm×1250mm，最大速度3m/s，空載情況下的最大加速度為5G，平臺(tái)的最大負(fù)載可達(dá)40kg，其定位精度為3.0μm；圖1.2為PLANT&MiLL公司生產(chǎn)的型號(hào)為AGS2000的直驅(qū)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，其可設(shè)計(jì)的行程為500mm~1000mm，最大運(yùn)行速度可達(dá)3m/s，可以實(shí)現(xiàn)的最大加速度為5G，平臺(tái)的最大負(fù)荷為30kg，定位精度3.0μm。國(guó)外的高校和研究機(jī)構(gòu)對(duì)直驅(qū)H型平臺(tái)也做了深入研究，新加坡國(guó)立大學(xué)采用拉格朗日方程建立了龍門型平臺(tái)的數(shù)學(xué)模型，并采用自適應(yīng)控制方法來提高系統(tǒng)的跟蹤精度[12]；法國(guó)研究人員采用解耦控制獲得直驅(qū)H型平臺(tái)的解耦動(dòng)力學(xué)模型，并以此提高了系統(tǒng)的控制精度[13]。圖1.1AGS15000直驅(qū)龍門式平臺(tái)Fig.1.1Direct-drivegantryplatformofAGS150000圖1.2AGS2000直驅(qū)龍門式平臺(tái)Fig.1.2Direct-drivegantryplatformofAGS2000

第1章緒論3在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，無錫星微技術(shù)有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為VAG-1的全氣浮式運(yùn)動(dòng)平臺(tái)如圖1.3所示，其有效行程可設(shè)計(jì)為350mm~500mm，該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的定位精度和重復(fù)定位精度分別為300nm和100nm，額定負(fù)載和最大負(fù)載分別為5kg和25kg，最大速度為1m/s，最大加速度為2G。北京慧摩森電子系統(tǒng)技術(shù)有限公司所生產(chǎn)的型號(hào)為BJSM龍門式直線電機(jī)平臺(tái)如圖1.4所示，有效行程可設(shè)計(jì)為200mm~1000mm，該運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的重復(fù)定位精度為1μm，空載時(shí)的最大速度2.5m/s，最大加速度可達(dá)4G。華中科技大學(xué)建立了龍門型平臺(tái)的耦合動(dòng)力學(xué)模型，并將系統(tǒng)的同步問題轉(zhuǎn)化為線性二次型的最優(yōu)控制問題[14]，北京交通大學(xué)通過系統(tǒng)辨識(shí)建立了龍門型平臺(tái)的數(shù)學(xué)模型，并采用自適應(yīng)魯棒控制提高了系統(tǒng)的控制效果[15-16]。此外，浙江大學(xué)，西安交通大學(xué)以及沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)等國(guó)內(nèi)高校也展開了直驅(qū)H型平臺(tái)及其相關(guān)技術(shù)的研究，并取得了一定的科研成果[17-20]。圖1.3VAG-1氣浮導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)平臺(tái)Fig.1.3AirfloatingrailmotionplatformofVAG-1圖1.4BJSM龍門式直線電機(jī)平臺(tái)Fig.1.4GantrylinearmotorsplatformofBJSM1.2.2影響直驅(qū)H型平臺(tái)控制精度的主要因素直驅(qū)H型平臺(tái)伺服系統(tǒng)由三臺(tái)參數(shù)相同的PMLSM構(gòu)成，具有高剛度、大推力和

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
[1]直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)H型平臺(tái)反演滑模改進(jìn)型主從控制[D]. 姜元昊.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2019
[2]永磁直線同步電動(dòng)機(jī)的智能自適應(yīng)反推控制[D]. 金洋洋.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2019
[3]直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的H型平臺(tái)遞歸小波模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制[D]. 劉龍翔.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2019
[4]雙直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的H型平臺(tái)區(qū)間二型模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制[D]. 張宗雪.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2017
[5]機(jī)床用永磁同步直線電機(jī)設(shè)計(jì)與分析[D]. 曹育碩.東南大學(xué) 2016
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本文編號(hào)：3383776