傳統(tǒng)三自由度平臺大都采用多個直線運動單元疊加的方式來實現(xiàn),其結(jié)構復雜,慣量大,難于實現(xiàn)精密運動,而洛倫茲平面電機因為其慣量小,中間環(huán)節(jié)少,結(jié)構緊湊等優(yōu)點在高速高精運動領域受到廣泛關注。通過對洛倫茲平面電機國內(nèi)外研究概況的總結(jié),確定了本文的設計方案和控制關鍵技術,并進行了控制系統(tǒng)的實現(xiàn)。采用三個洛倫茲線圈同水平面并排布置的結(jié)構方式實現(xiàn)平面三自由度運動,為了實現(xiàn)高精度三自由度運動,提出了一種平面電機高精度運動控制模型,該模型在三自由度每個軸上采用PID反饋控制和加速度前饋控制方法,保證平面電機定位精度的同時提高其跟隨精度;提出了控制硬件模塊化設計方案。建立了平面電機動力學解耦模型以解除各軸之間的耦合,避免各軸力之間的相互串擾從而實現(xiàn)無導軌平面運動;建立了位移測量模型以通過平面上不共線三點的位移測量到平面電機形心位移;提出了對控制關鍵參數(shù)如電機力常數(shù)、力解耦矩陣的校準方法以提高控制的精確性,降低加工制造安裝誤差而導致的平面電機各軸力之間的串擾;研究了運動插補算法和軌跡規(guī)劃算法以保證電機運行過程的精確性、平穩(wěn)性和柔性,減少沖擊。設計了一款高響應速度、高精度和高帶寬的電機驅(qū)動器,該驅(qū)動器采用PI... 

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

H型功率變換器基本結(jié)構圖

不對稱級聯(lián)H橋功率變換器拓撲圖

直流驅(qū)動電路原理框圖

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[4]超精密運動平臺模型辨識研究[D]. 王斌.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[5]高可靠性空間末端效應器無刷直流電機驅(qū)動控制系統(tǒng)設計[D]. 沈力.南京航空航天大學 2012
[6]面向精密主動減振的洛侖茲電機及其驅(qū)動器研究[D]. 王仕博.華中科技大學 2011



本文編號：3713963