基于直線電機的驅(qū)動控制研究.pdf

1、本論文是以國家科研項目“直線驅(qū)動控制系統(tǒng)研究”為依托，把永磁同步直線電機作為研究對象，采用模糊控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制方法分別設計直線驅(qū)動控制系統(tǒng)速度控制器，并與傳統(tǒng)PID速度控制器進行比較分析。同時，針對直線驅(qū)動中特有的一些問題，如摩擦力擾動、電機推力波動及系統(tǒng)模型參數(shù)攝動等不良因素，對兩種控制器進行優(yōu)化設計，削弱、抑制擾動因素的不良影響，實現(xiàn)對系統(tǒng)給定速度信號的快速、準確響應，提高系統(tǒng)的魯棒性，從而達到設計指標要求。
　　論文首先

2、根據(jù)設計指標，對直線驅(qū)動執(zhí)行元件—永磁同步直線電機具體參數(shù)和型號進行了選擇，并通過直線電機工作原理、矢量控制基本原理的研究和分析，給出直線電機的運動方程，建立了永磁同步直線電機的d-q數(shù)學模型。在速度控制中，重點研究兩種控制方法，設計了模糊速度控制器、滑模變結(jié)構(gòu)速度控制器。
　　在系統(tǒng)設計過程中，針對直線驅(qū)動中的摩擦力擾動，提出了干擾觀測器的策略對其進行補償和抑制，解決了模糊速度控制器對于恒定外力擾動存在靜態(tài)誤差的問題，提高了系統(tǒng)

3、的動態(tài)性能和穩(wěn)定性能。
　　此外，為了解決永磁同步直線電機的推力波動問題及滑模變結(jié)構(gòu)控制的“抖振”問題，本文引入一種基于負載推力觀測器的滑模變結(jié)構(gòu)控制策略，實現(xiàn)對推力波動的補償，使推力電流跟隨負載推力變化，從而大大削弱了推力紋波和系統(tǒng)的“抖振”，并減小了滑模控制的幅值，提高了系統(tǒng)的動態(tài)性能和穩(wěn)定性。另外，滑?？刂扑惴ㄗ陨韺ο到y(tǒng)外部擾動和參數(shù)攝動具有很強的魯棒性，這也提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。
　　最后，對每種控制方案都在Mat