本文選題：H型精密運動平臺 + 永磁直線同步電機　； 參考：《沈陽工業(yè)大學》2017年碩士論文

【摘要】：該課題來源于國家自然科學基金(51175349)及遼寧省自然科學基金(2015020151)。H型精密運動平臺是由三臺結(jié)構(gòu)和參數(shù)完全相同的永磁直線同步電機組成的,其中Y軸方向上的兩臺永磁直線同步電機安裝在兩個平行導軌上沿Y方向水平移動,X軸上安裝一臺電機沿X軸方向移動。但是盡管對Y軸方向上的兩臺電機采用了完全相同的控制方法,也會由于電機參數(shù)變化,摩擦力和負載擾動的不平衡等不確定因素導致兩邊的運動無法達到完全一致而存在位置同步誤差,這會影響加工工件的質(zhì)量,甚至由于過電流保護而造成工作過程的卡頓。因此,本文的研究目的就是設計一個控制器來保證單軸的高精度運動,在此基礎上還需要設計一個同步補償器來減小H型精密運動平臺的位置同步誤差。本文首先介紹了H型平臺的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及其控制策略的研究現(xiàn)狀。由于雙軸間存在的位置同步誤差會造成運動精度的降低,因此在考慮了X軸動子運動對Y方向兩平行軸造成扭擺力的影響下,根據(jù)永磁直線同步電機的基本原理及其數(shù)學模型推導出包含電機參數(shù)變化,外部擾動和摩擦力等不確定因素的H型精密運動平臺的數(shù)學模型。接著,在已知H型精密運動平臺數(shù)學模型的基礎上,針對單軸的運動性能提出了基于HJI(Hamilton-Jacobi Inequality)理論的滑模魯棒控制方法。這種控制方法首先設計了控制系統(tǒng)的滑模控制律,然后又設計了Lyapunov函數(shù),再基于HJI理論,從而證明魯棒條件可以成立。為了減小雙軸間的位置同步誤差,設計了交叉耦合(Cross-Coupling Control,CCC)同步補償器。使用MATLAB/Simulink對所設計的控制器進行建模與仿真分析,并將其與傳統(tǒng)滑模的控制方法進行比較,證明所提出的控制方法可以減小單軸的位置跟蹤誤差,并且交叉耦合同步補償器提高了雙軸間的同步性能。最后,基于H型精密運動平臺單軸運動控制器的可靠性,為了進一步提高雙軸間的位置同步誤差精度,提出了區(qū)間二型模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(Interval Type-2 Fuzzy Neural Network,IT2FNN)補償器。將區(qū)間二型模糊邏輯作為一型模糊邏輯的擴展,從而更好地處理非線性和不確定性系統(tǒng),并且計算方法比二型模糊更簡便。運用MATLAB/Simulink仿真軟件對所提出的補償器進行建模與仿真分析。
[Abstract]:This paper presents a mathematical model of H - type precision motion platform , which is composed of three permanent magnet linear synchronous motors with identical structure and parameters .

【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM341;TP273

【參考文獻】

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本文編號：1768207