永磁同步直線電機X-Y平臺伺服控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、直線電機直接驅(qū)動是近十幾年發(fā)展起來的一種新型直線傳動方式,相比于傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機,它不需要任何中間轉(zhuǎn)換機構(gòu)、直接將電能轉(zhuǎn)換成直線運動機械能,從而消除傳統(tǒng)機械傳動鏈所帶來的一系列不良影響,極大地提高了進給系統(tǒng)的快速反應(yīng)能力和運動精度。永磁同步直線電機因在功率密度、快速動態(tài)響應(yīng)、高精度、效率等方面的優(yōu)勢,在車床、半導(dǎo)體制造、交通運輸?shù)茸詣踊刂祁I(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。
　　首先,在分析永磁同步直線電機的工作原理和基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,就理想化的永

2、磁同步直線電機動態(tài)特性的基本關(guān)系式進行了推導(dǎo),給出了永磁同步直線電機的數(shù)學(xué)模型,提出了永磁同步直線電機X-Y平臺系統(tǒng)總體方案的設(shè)計。
　　其次,為了實現(xiàn)永磁同步直線電機的精確跟蹤性能以及高頻往復(fù)運動,提出一種將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制相結(jié)合的控制策略。設(shè)計了基于動態(tài)結(jié)構(gòu)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器,采用誤差反向傳播算法進行在線學(xué)習(xí),應(yīng)用于直線電機的位置伺服控制系統(tǒng),使系統(tǒng)在逼近目標時,能有效的將逼近誤差控制在局部范圍內(nèi)。
　　再次,在綜合

3、考慮永磁同步直線電機X-Y平臺控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用和實際控制要求的基礎(chǔ)上,完成了基于數(shù)字信號處理器的控制系統(tǒng)硬軟件的設(shè)計。重點介紹了位置檢測、電流檢測、回零點和限位以及保護電路的設(shè)計;針對軟件設(shè)計部分采用模塊化的方式,給出了主程序以及一些功能模塊的子程序設(shè)計,最后對設(shè)計中一些關(guān)鍵技術(shù)進行了探討。
　　最后,在實際永磁同步直線電機X-Y平臺上進行了無負載實驗,給出了永磁同步直線電機運動跟蹤軌跡波形,并對實驗結(jié)果進行了分析,驗證了所提出