直線永磁同步電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)控制算法的研究.pdf

1、本文以直線永磁同步電機(jī)(LPMSM)伺服控制系統(tǒng)為研究對(duì)象。 與傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)+滾珠絲杠”進(jìn)給方式相比，直線電機(jī)的直線伺服系統(tǒng)消除了機(jī)械運(yùn)動(dòng)變換機(jī)構(gòu)所帶來(lái)的不良影響。但負(fù)載的變化和外部擾動(dòng)等因素將無(wú)衰減地直接影響系統(tǒng)的性能，而且直線電機(jī)的端部效應(yīng)、系統(tǒng)的參數(shù)變化、摩擦阻力等非線性因素變化等，都會(huì)降低系統(tǒng)的伺服性能和機(jī)床加工精度。因此，必須采取有效的控制策略來(lái)克服這些因素的影響。 對(duì)LPMSM伺服系統(tǒng)這類快速變化的非線

2、性復(fù)雜系統(tǒng)，穩(wěn)定性與魯棒性是該系統(tǒng)的重要性能指標(biāo)，人們已提出了各種控制方案優(yōu)化系統(tǒng)性能。常規(guī)PID控制，雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能使系統(tǒng)獲得良好的穩(wěn)態(tài)精度，但是對(duì)系統(tǒng)參數(shù)變化及外部擾動(dòng)的魯棒性不夠理想。 本文針對(duì)直線伺服系統(tǒng)對(duì)速度的要求，設(shè)計(jì)了基于模型參考自適應(yīng)的模糊滑模速度控制器。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的實(shí)際模型和參考模型的比較，將得到的參數(shù)變化看作是擾動(dòng)，用滑模變結(jié)構(gòu)控制方法來(lái)控制，從而代替對(duì)它們的辨識(shí)。通過(guò)滿足滑模條件的控制量不斷切換，來(lái)決定電

3、動(dòng)機(jī)的定子電流，使伺服系統(tǒng)對(duì)參數(shù)變化和外部擾動(dòng)的變化有良好的魯棒性，同時(shí)也減少了系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)的復(fù)雜性。抖動(dòng)問(wèn)題是阻礙滑模控制方法得以廣泛應(yīng)用的主要原因。因此，針對(duì)滑?？刂品椒ㄋ逃械亩秳?dòng)問(wèn)題，采用模糊算法加以解決。該模糊算法的控制思想為：針對(duì)相軌跡運(yùn)動(dòng)點(diǎn)在相平面的位置，以及該點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度和方向，在控制器原有控制量中加入可以調(diào)節(jié)的控制量，使得系統(tǒng)在保持滑?？刂圃械聂敯粜缘耐瑫r(shí)能很好的起到減小抖動(dòng)的作用。 同時(shí)，針對(duì)直線永磁同步電