本文關(guān)鍵詞：直線電機(jī)XY平臺控制系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 永磁同步直線電機(jī) 蛙跳算法 插補(bǔ)算法 交叉耦合控制 Labview

【摘要】：隨著數(shù)控機(jī)床高速、高精度的要求愈加嚴(yán)格,采用直線電機(jī)直接驅(qū)動的數(shù)控加工中心憑借其優(yōu)越的性能則受到越來越多的關(guān)注。直線電機(jī)XY平臺作為多軸運(yùn)動平臺的基礎(chǔ),其控制系統(tǒng)的研究具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義與理論意義。本文主要通過研究永磁同步直線電機(jī)驅(qū)動控制策略來提高系統(tǒng)跟蹤精度及雙軸運(yùn)動時的輪廓精度。首先,分析并建立永磁同步直線電機(jī)數(shù)學(xué)模型,根據(jù)系統(tǒng)性能需要,基于對模糊控制及蛙跳算法的研究,實(shí)現(xiàn)控制器PID參數(shù)優(yōu)化,結(jié)合速度前饋控制器設(shè)計永磁同步直線電機(jī)伺服系統(tǒng)控制器位置環(huán)控制策略,并進(jìn)行仿真得到優(yōu)化后的PID參數(shù)值。其次,通過編程與仿真比較逐點(diǎn)比較法、數(shù)字積分法和數(shù)據(jù)采樣法三種插補(bǔ)方法的優(yōu)缺點(diǎn),最終確定采用數(shù)據(jù)采樣法實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)運(yùn)動；分別建立雙軸電機(jī)直線與任意圓弧運(yùn)動時的輪廓誤差模型；搭建兩軸平臺控制系統(tǒng)模型并設(shè)計變增益交叉耦合控制器,對其控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析。然后,學(xué)習(xí)Matlab和Labview的聯(lián)合仿真工具箱SIT；將數(shù)據(jù)采樣法插補(bǔ)程序的輸出數(shù)據(jù)通過聯(lián)合仿真應(yīng)用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)；基于Labview搭建人機(jī)交互界面,使用戶可方便控制XY平臺電機(jī)運(yùn)動。最后,搭建永磁同步直線電機(jī)XY平臺,對仿真結(jié)果及插補(bǔ)算法進(jìn)行驗(yàn)證,指出本文研究中存在的不足以及后續(xù)需要的探索與研究方向。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步直線電機(jī) 蛙跳算法 插補(bǔ)算法 交叉耦合控制 Labview
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM359.4;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 采用直線電機(jī)的數(shù)控機(jī)床發(fā)展現(xiàn)狀10-13
• 1.3 直線電機(jī)控制技術(shù)概述13-15
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容15-17
• 第二章 直線電機(jī)單軸控制方法研究17-27
• 2.1 引言17
• 2.2 直線電機(jī)數(shù)學(xué)模型17-18
• 2.3 SFLA+FUZZY控制器設(shè)計18-23
• 2.3.1 數(shù)字PID控制18-19
• 2.3.2 FUZZY控制19-21
• 2.3.3 SFLA21-22
• 2.3.4 SFLA+FUZZY控制器模型建立22-23
• 2.4 仿真與分析23-25
• 2.5 本章小結(jié)25-27
• 第三章 直線電機(jī)XY平臺插補(bǔ)運(yùn)動算法設(shè)計27-39
• 3.1 引言27
• 3.2 插補(bǔ)概念及分類27-34
• 3.2.1 逐點(diǎn)比較法28-30
• 3.2.2 數(shù)字積分法30-32
• 3.2.3 數(shù)據(jù)采樣法32-34
• 3.3 數(shù)值插補(bǔ)算法仿真比較34-37
• 3.3.1 直線插補(bǔ)比較34-36
• 3.3.2 圓弧捅補(bǔ)比較36-37
• 3.4 本章小結(jié)37-39
• 第四章 XY平臺交叉耦合控制器設(shè)計39-53
• 4.1 引言39
• 4.2 XY直線電機(jī)平臺數(shù)學(xué)模型39
• 4.3 輪廓誤差的建模分析39-42
• 4.3.1 直線輪廓誤差模型40-41
• 4.3.2 圓弧輪廓誤差模型41
• 4.3.3 任意曲線輪廓誤差模型41-42
• 4.4 交叉耦合控制42-43
• 4.5 變增益交叉耦合控制系統(tǒng)思想與建模43-47
• 4.6 變增益交叉耦合控制系統(tǒng)仿真47-51
• 4.7 本章小結(jié)51-53
• 第五章 基于Labview的直線電機(jī)XY平臺控制程序?qū)崿F(xiàn)53-61
• 5.1 引言53
• 5.2 Labview簡介53-54
• 5.3 Labview與Simulink聯(lián)合編程實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)運(yùn)動54-56
• 5.4 人機(jī)控制界面56-59
• 5.5 本章小結(jié)59-61
• 第六章 直線電機(jī)XY平臺運(yùn)動實(shí)驗(yàn)61-69
• 6.1 引言61
• 6.2 控制系統(tǒng)總體構(gòu)架61-63
• 6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析63-67
• 6.3.1 單軸控制實(shí)驗(yàn)63-65
• 6.3.2 雙軸插補(bǔ)運(yùn)動實(shí)驗(yàn)65-67
• 6.4 本章小結(jié)67-69
• 第七章 總結(jié)與展望69-71
• 7.1 總結(jié)69
• 7.2 展望69-71
• 致謝71-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及成果77

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：759551