發(fā)布時(shí)間：2018-01-15 14:25

  本文關(guān)鍵詞：永磁同步直線電機(jī)的魯棒迭代學(xué)習(xí)控制研究　出處：《河南理工大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：永磁同步直線電機(jī)(PMLSM)采用直接驅(qū)動(dòng),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、推力大、死區(qū)小、傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn),使得了越來(lái)越廣泛地應(yīng)用。PMSLM運(yùn)動(dòng)是靠短動(dòng)子與長(zhǎng)定子耦合產(chǎn)生推力的,實(shí)際運(yùn)行定子與動(dòng)子間的氣隙很難保持恒定,隨著繞組的切換或磁極的變化,其磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)和不同的邊端效應(yīng);PMSLM在運(yùn)行中,隨著負(fù)荷工況和電機(jī)溫度變化等因素,使得系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化,具有參數(shù)攝動(dòng)及不確定性擾動(dòng)的存在;在PMSLM驅(qū)動(dòng)控制中,運(yùn)行參數(shù)的檢測(cè)會(huì)比較困難,如速度、位置和工角等,只能進(jìn)行間接測(cè)量,往往產(chǎn)生測(cè)量擾動(dòng);在電機(jī)繞組分段投切時(shí)會(huì)導(dǎo)致輸入飽和現(xiàn)象等。因此,PMSLM驅(qū)動(dòng)與控制是一個(gè)非線性、多變量及強(qiáng)耦合的不確定對(duì)象。針對(duì)做重復(fù)性工作的PMSLM,對(duì)其受到的測(cè)量擾動(dòng)、輸入飽和、以及參數(shù)攝動(dòng)和未建模動(dòng)態(tài)等不確定擾動(dòng),本文擬采用魯棒迭代學(xué)習(xí)控制方法(ILC)研究PMSLM的驅(qū)動(dòng)控制策略。本文的研究工作主要包括以下三部分:一、針對(duì)PMSLM運(yùn)行中出現(xiàn)的測(cè)量干擾,設(shè)計(jì)了一種帶有濾波器的ILC算法。理論上證明了改進(jìn)算法的收斂性,并通過(guò)仿真驗(yàn)證了帶有濾波器的ILC算法對(duì)于抑制測(cè)量干擾的有效性。二、針對(duì)輸入飽和造成的控制輸入與被控對(duì)象實(shí)際輸入不相等以及抑制這種不相等造成的影響,設(shè)計(jì)了一種能夠保證PMSLM穩(wěn)定運(yùn)行,并獲得良好的跟蹤性能的ILC算法。同時(shí)通過(guò)理論證明了系統(tǒng)的收斂性,仿真證明了理論分析的正確性。三、針對(duì)系統(tǒng)中出現(xiàn)的參數(shù)攝動(dòng)以及不確定因素,設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)迭代學(xué)習(xí)控制器。通過(guò)理論分析、仿真驗(yàn)證,證明了控制方法的正確性,系統(tǒng)性能穩(wěn)定、控制精度高,具有一定的魯棒性。
[Abstract]:PMLSM (permanent Magnet synchronous Linear Motor) has the advantages of simple structure, large thrust, small dead zone, high transmission efficiency and so on. PMSLM motion is more and more widely used to generate thrust by coupling the short actuator and the long stator. The air gap between the stator and the actuator is difficult to keep constant with the winding switching or the change of magnetic pole. Its magnetic field will produce fluctuation and different side end effect. In the operation of PMSLM, with the change of load condition and motor temperature, the system parameters change, and the parameter perturbation and uncertainty disturbance exist. In the PMSLM drive control, it is difficult to detect the running parameters, such as velocity, position and angle, which can only be measured indirectly, and often cause measurement disturbance. The input saturation will be caused when the motor windings are switched off in sections. Therefore, the drive and control of PMSLM is a nonlinear, multivariable and strongly coupled uncertain object, aiming at the repetitive work of PMSLM. The disturbance of measurement, input saturation, parameter perturbation and unmodeled dynamics are investigated. In this paper, the robust iterative learning control method is used to study the driving control strategy of PMSLM. The research work of this paper mainly includes the following three parts: 1. A ILC algorithm with filter is designed for the measurement interference in PMSLM operation, and the convergence of the improved algorithm is proved theoretically. Simulation results show that the ILC algorithm with filter is effective to suppress measurement interference. 2. In view of the control input caused by input saturation and the actual input of the controlled object is not equal and the influence caused by this inequality is suppressed, a kind of PMSLM is designed to ensure the stable operation of the system. At the same time, the convergence of the system is proved by the theory, and the simulation proves the correctness of the theoretical analysis. Thirdly, the parameter perturbation and uncertainty factors appear in the system. An adaptive iterative learning controller is designed and verified by theoretical analysis and simulation. It is proved that the control method is correct, the system performance is stable, the control accuracy is high, and the controller is robust to a certain extent.
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM359.4

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本文編號(hào)：1428748