基于Halbach陣列的平面磁懸浮電機及其控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、在這篇論文中,作者對一種基于Halbach陣列的高精度磁懸浮平面電機及其控制系統(tǒng)進行了研究。 本課題中的平面電機樣機采用四臺直線電機作為執(zhí)行器。所以文章首先采用一種通用的電磁理論方法對直線電機進行分析,并得到它的電流控制模型。在此基礎(chǔ)上,作者對平面電機進行了動力學分析,不僅給出了平面電機的動力學模型,還給出了電機系統(tǒng)完整的線性化狀態(tài)方程。 平面電機的六個運動自由度之間存在著緊密的電磁和力學耦合,為實現(xiàn)對這六個運動自由度的

2、解耦控制,文章提出了模式力的概念。作者詳細闡述了基于模式力的控制策略,給出了模式力與執(zhí)行器力矢量的關(guān)系矩陣,建立了基于模式力的解耦動力學模型,并最終得到基于模式力的系統(tǒng)控制框圖。 在理論分析的基礎(chǔ)上,運用Matlab軟件分別對系統(tǒng)的基于模式力的解耦控制和狀態(tài)空間模型的控制進行了仿真。作者在基于模式力的控制中分別針對六個自由度設(shè)計了對應(yīng)的超前-滯后校正環(huán)節(jié),并以此作為伺服算法建立了完整的平面電機控制系統(tǒng)模型。在考慮多變量系統(tǒng)控制時