永磁直線同步電動機控制策略研究.pdf

1、提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本是制造技術(shù)永恒的追求目標(biāo)。未來十年,制造業(yè)將以提高生產(chǎn)效率為著眼點,使用直線電動機來進(jìn)行機床伺服驅(qū)動,由于其降低成本、高速化、高加速度化以及高精度化等特點,成為高級加工中心的首選。
　　本文以即將投入生產(chǎn)的一款專為高級機床研發(fā)的永磁直線同步電動機為基礎(chǔ),以Infolytica公司的magnet軟件和matlab的Simulink聯(lián)合仿真的方法,研究基于永磁直線同步電動機的各種控制策略,為硬件控制驅(qū)動電路設(shè)計

2、和控制程序的編寫提供指導(dǎo)。
　　本文考慮到永磁直線同步電動機的端部效應(yīng)和電流諧波,以經(jīng)典的同步旋轉(zhuǎn)電機的模型為基礎(chǔ),建立了永磁直線同步電動機的數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)出直線電機的電樞磁鏈方程,電壓方程和電磁推力方程,以及電流矢量控制時永磁直線同步電動機解耦模型的特性。在直線電機設(shè)計圖紙的基礎(chǔ)上,在magnet中建立對應(yīng)的模型,通過magnet和simulink聯(lián)合仿真的方法來實現(xiàn)直線永磁同步電動機的不同控制策略的效果,對于永磁同步電機的有限

3、元模型進(jìn)行電流解耦,并使用了電壓型空間矢量脈寬控制作為電機驅(qū)動方法,提出了交軸電感和直軸電感的測量新方法。使用強制定位的方法來解決永磁同步直線電動機初始尋相的問題,預(yù)估了直線永磁同步電機啟動定位的相位誤差的大小。為了達(dá)到設(shè)計指標(biāo)研究了構(gòu)成PMLSM伺服系統(tǒng)的電流環(huán),速度環(huán),位置環(huán),并使用kessler方程來設(shè)計各個環(huán)的參數(shù)。對于直線電機電機固有的推力紋波的問題,分別使用了直接推力紋波補償法,電流諧波補償法,和干擾觀測器法等方法,分別分析