音圈電機在航天、半導(dǎo)體加工、精密儀器隔振等需要高精度伺服控制的場合有著廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)驅(qū)動方式包括模擬和斬波驅(qū)動,模擬驅(qū)動損耗大,斬波驅(qū)動電流紋波大,給精密加工及其熱控系統(tǒng)帶來額外的難度和成本。對此,本文首次將LCL濾波驅(qū)動方式引入旋轉(zhuǎn)式音圈電機位置伺服。論文主要研究了該濾波驅(qū)動方式的參數(shù)設(shè)計,以及該驅(qū)動方式下的電流諧振的抑制及位置控制。首先,研究了用于音圈電機伺服系統(tǒng)的LCL濾波器的參數(shù)設(shè)計方法。在分析傳統(tǒng)模擬驅(qū)動與斬波驅(qū)動優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上,提出了含LCL濾波器的音圈電機斬波驅(qū)動方式并對其參數(shù)進(jìn)行研究。傳統(tǒng)LCL濾波器主要用于并網(wǎng)逆變器,參數(shù)設(shè)計主要關(guān)注穩(wěn)態(tài)性能。而LCL濾波器用于電機伺服中,需要考慮暫態(tài)性能和伺服控制指標(biāo)。本文以電流紋波、位置響應(yīng)時間、濾波器體積三個因素為指標(biāo),設(shè)計了適合于音圈電機伺服驅(qū)動的濾波器。其次,研究了含LCL濾波器的音圈電機PID伺服控制策略。LCL濾波器會引入電流諧振問題,本文采用電容電流負(fù)反饋的有源阻尼方案來抑制諧振。然后,根據(jù)系統(tǒng)傳遞函數(shù)和伯德圖設(shè)計了含電容電流反饋、含前饋的位置-速度-電流三閉環(huán)PID控制器。然后,研究了含LCL濾波器的音圈電機ADRC...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1音圈電機示意圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文第1章緒論課題背景及研究的目的和意義音圈電機基于洛倫茲力原理設(shè)計，是一種直驅(qū)電機，具有結(jié)構(gòu)簡單、快、維護(hù)方便、噪聲低等優(yōu)點[1]，在各種工業(yè)應(yīng)用場合中極具優(yōu)勢[2]。電機廣泛用于磁盤[3]、相機[4]、激光定位[5]、快速反射鏡[6]、車削加工....

圖2-7電流響應(yīng)波形

由于電機參數(shù)為固定值，主要研究附加濾波器參數(shù)變化對系統(tǒng)性能的影本節(jié)通過探究LCL濾波器參數(shù)變化對音圈電機動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能的影響，利用據(jù)掃描的方法通過優(yōu)化算法求得電機運行的最優(yōu)解，即電機的極限性能，分不同濾波器參數(shù)對應(yīng)的最優(yōu)解，由此來探究濾波器參數(shù)的設(shè)計方法。主要研濾波器參數(shù)變化....

圖2-81L、C變化時紋波電流的變化情況

圖2-81L、C變化時紋波電流的變化情況-100-50050aMgdB)(101102103104105106-270-180-900hasPe°()BodeDDiiaaggrraammFrequency(rad/s)ia/μAa)伯德圖b)f100KHz....

圖2-10優(yōu)化后的各狀態(tài)變量響應(yīng)

位置誤差；系統(tǒng)相位差過大甚至?xí)绊?11[1]([1][1][[1]([1][])[1]([1][])[1]([][1][])[1][]aCaaeaCaCTalhinunRinknLhu....

本文編號：4043961