永磁同步直線電機直接推力控制技術研究.pdf

1、永磁同步直線電機具有結構簡單、響應速度快的優(yōu)點，因此被廣泛應用在工業(yè)各領域。但是直線電機自身產生的磁鏈波紋、齒槽效應、端部效應等，再加上由于“零傳動”的結構特點使其失去了中間傳動的緩沖作用，負載變化和各種擾動因素會直接作用在電機自身，這些都會造成推力、速度、定子磁鏈產生波動，使直線電機的性能受到大幅度的影響。因此，為了有效解決這些問題，本文以永磁同步直線電機作為研究對象，研究直線電機直接推力控制方法，結合模糊控制方法改進控制性能，最后采

2、用反步方法進行一體化設計，可以明顯減小了定子磁鏈、推力和定子電流脈動，提高系統的動態(tài)響應速度，增強直線電機伺服系統的性能。
　　本文首先介紹了直線電機的結構組成、工作原理，建立的各個坐標系下的數學模型，得到推力的控制方程，為直接推力控制提供理論基礎。
　　其次，設計了直線電機直接推力控制系統每個組成部分，包括直線電機仿真模型、逆變器、速度估計模塊、速度調節(jié)器、磁鏈和推力觀測器、磁鏈調節(jié)器、推力調節(jié)器、空間電壓矢量開關表，將所

3、有模塊連結成整個系統，進而通過Matlab/Simulink仿真，得到了傳統直接推力控制策略在空載情況下的定子磁鏈、電磁推力、速度、定子電流的響應曲線，直接推力控制策略雖然響應速度快，但是存在較大脈動。
　　再次，分析脈動產生的原因，結合模糊控制技術對速度環(huán)PI控制器進行改進，使用模糊控制對推力和磁鏈滯環(huán)比較器進行改進，重新設計了空間電壓矢量開關表，避免了扇區(qū)劃分法中空間電壓矢量在某些區(qū)域無法正確選擇的問題，然后對模糊直接推力控制