相對于傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機而言,采用直線電機進行驅(qū)動控制具有高精度、高能量轉(zhuǎn)換效率、響應(yīng)速度快的特點。為了進一步地提高永磁同步直線電機的速度響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)精度,并且抑制推力波動對直線電機運行產(chǎn)生的影響,設(shè)計了一套直線電機的硬件平臺和軟件平臺,并主要使用了矢量控制算法、SVPWM算法、H∞控制算法、零相位控制器對直線電機進行控制,在穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)響應(yīng)的指標上達到了很好的效果。首先介紹了直線電機的基本工作原理,在此基礎(chǔ)上建立了PMLSM的數(shù)學(xué)模型。在引入矢量控制和SVPWM算法之后,給出了PMLSM的整體控制策略,為全文奠定基調(diào)。接著引入Ziger-Nichlol法整定PID控制器的參數(shù),對H∞控制算法、零相位控制器進行了理論分析和MATLAB仿真,仿真結(jié)果表明：在H∞控制器和ZPETC的共同作用下,速度響應(yīng)和推力波動率明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的PID控制。軟硬件的設(shè)計是整個控制系統(tǒng)的重要部分,對硬件部分的DSP F2812開發(fā)板和電機驅(qū)動板進行了詳盡的闡述。在軟件部分,對主程序進行了分析介紹,再分別對脈沖位置控制程序、光電傳感器檢測反向程序、H∞控制算法、ZPETC算法、SVPWM算法模塊、位置信號捕獲環(huán)節(jié)、... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１．旋轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)換為直線電機示意圖??從圖２－１中可Ｗ看出，原來旋轉(zhuǎn)電機的定子通過徑向剖開等效后，轉(zhuǎn)換為直??線巧機的初級結(jié)構(gòu)，繞組鑲嵌在齒槽內(nèi)，初級也是直線電機運動時的動子：而原??

的ｄ軸電流和ｑ軸電流的指令值，而這兩個電流僅僅存在于ｄｑ坐標系下的直線??電機模型中，并不能直接用來對ＰＭＬＳＭ控制，所Ｗ需要將它們轉(zhuǎn)化到Ｓ相靜止??坐標系中，經(jīng)過圖２－４中的２ｒ／２ｓ變換和２／３變換兩個單元的作用后，得到了Ｈ??１３??

知、?丄山山ｔ！??！?＾０?＾１?＾２?＇０?＇２?＇１?ｆ〇?ｊ??ｉ?４?２?２?２?Ｙ?Ｔ?Ｔ?ｉ??��？?？：??；?Ｔ。?ｉ??圖２－ｔ零矢量分布的ＳＶＰＷＭ實現(xiàn)??零矢量分布的ＳＶＰＷＭ實現(xiàn)如團２－６所示，這種方法的特點是：在每個循??環(huán)周期，Ｗ零矢量開始，又Ｗ零矢量結(jié)束，當矢量之間交替轉(zhuǎn)換時，只改變一相??的開關(guān)狀態(tài)，然而在一個開關(guān)周期內(nèi)，Ｈ相中各相的狀態(tài)只會改變一次。再設(shè)各??相的導(dǎo)通時間分別為４。。、／ｂｏｎ、／￡。。，則導(dǎo)通時間可１＾用中間變量＾、／２來表示，??則各相的實際導(dǎo)通時間如表２－５所示：?????表２－５各相的實際導(dǎo)通時間?????扇區(qū)號?Ｉ?Ｉ?Ｉ?ＩＩ?Ｉ?ＩＩＩ?Ｉ?ＩＶ?Ｉ?Ｖ?Ｉ?ＶＩ??／ａｏｎ?（１＋／１－／２）／２?（ｌ－／ｉ－ｂ）／２?。＋。＋０／２?（１＋ｆ?什?ｂ）／２?｛＼＋ｈ－ｈ）Ｈ??／ｂｏｎ?（１＋。＋切／２?｛＼＋ｔ＼－ｔ２）ｌ２?（１＋。－６）／２?（ｌ＋／ｌ＋／］）／２??ｔｃｏｎ?（１＋。牛?ｈ）／２?｛＼＋ｔ＼－ｈ）ｌ２?（ｌ＋／ｉ?牛的／２?（１＋／ｉ－／２）／２?（１－／ｉ－／２）／２??２．５永巧同步直線電機的整體控制策略??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]永磁同步直線電機電流預(yù)測控制優(yōu)化設(shè)計[J]. 王明義,劉家曦,李立毅,曹繼偉,張成明,潘東華.  電機與控制學(xué)報. 2013(11)
[2]永磁同步直線電機直接驅(qū)動控制技術(shù)[J]. 趙國平,吳紅星,張立華,李立毅.  微電機. 2013(08)
[3]基于直線電機的數(shù)控機床驅(qū)動控制技術(shù)[J]. 李周平.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2012(03)
[4]軌道交通用大功率直線感應(yīng)電動機的設(shè)計及特性計算[J]. 杜玉梅,金能強.  微特電機. 2009(12)
[5]新型節(jié)能制冷機用直線電機及驅(qū)動控制[J]. 王真,魯華,羅東輝,張東寧.  微特電機. 2008(01)
[6]基于多線程技術(shù)的雙直線電機同步驅(qū)動系統(tǒng)控制研究[J]. 陳靜,劉強.  機床與液壓. 2007(12)
[7]基于ZPETC和DOB的永磁直線同步電機的魯棒跟蹤控制[J]. 趙希梅,郭慶鼎.  中國電機工程學(xué)報. 2007(30)
[8]數(shù)控機床直線伺服驅(qū)動控制的若干問題與展望[J]. 郭慶鼎,趙希梅.  沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2006(03)
[9]日本直線電機地鐵車輛技術(shù)[J]. 楊中平,柳擁軍,單雷.  都市快軌交通. 2006(02)
[10]直線電機牽引方式在城軌交通選線中的優(yōu)勢[J]. 彭金水.  都市快軌交通. 2006(01)

碩士論文
[1]基于直線電機的精密位置伺服控制系統(tǒng)研究[D]. 劉璐.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：3261519