基于自適應觀測器的永磁直線同步電機滑模變結構控制研究.pdf

1、永磁直線同步電機在直線驅動中具有諸多優(yōu)勢，在高精度的直線驅動設備中應用廣泛。直線電機自身的特殊結構會引起邊端效應，永磁直線同步電機中存在較為復雜的推力擾動，傳統(tǒng)電機控制方法很難達到預期效果。
　　本文從直線電機與旋轉電機的內在聯(lián)系出發(fā)，系統(tǒng)地分析了永磁直線同步電機在旋轉坐標系中的數學模型，獲得磁路不對稱引起的電磁推力擾動特性?；诖嗽赟imulink平臺建立了較為準確的永磁直線同步電機模型并進行了仿真驗證，為后續(xù)研究提供一個可靠且

2、準確的對象。永磁直線同步電機矢量控制中仍存在電磁推力波動，針對這一問題，本文采用直接推力控制，并設計了速度滑模變結構控制器，同時引入負載擾動前饋對滑?？刂频亩墩襁M行抑制。建立了永磁直線同步電機滑模變結構直接推力控制仿真系統(tǒng)，對速度PI調節(jié)器與滑模變結構控制器仿真結果進行了比較，滑模變結構控制器能更好地抑制永磁直線同步電機的擾動。
　　永磁直線同步電機的數學模型比較復雜，傳統(tǒng)的觀測器模型不再適用。同時直接推力控制對觀測器觀測結果的準

3、確性要求比較高，尤其在低速段，以線性模型為基礎的觀測器不再適用于非線性度較高的永磁直線同步電機。本文用推力磁鏈等效電機理想模型中的直軸磁鏈，簡化了永磁直線同步電機數學模型。在簡化的數學模型基礎上，設計了推力磁鏈自適應觀測器，從而解決了交直軸電感不相等引起的初級磁鏈和電磁推力觀測誤差。同時，在自適應觀測器中引入初級電阻自適應律，減小了低速段由電機參數變化引起的初級磁鏈觀測誤差。建立了推力磁鏈自適應觀測器仿真系統(tǒng)，對初級磁鏈和電磁推力的觀測