永磁直線同步電機(jī)直接推力控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、永磁直線同步電機(jī)(PMLSM)兼具有永磁電機(jī)和直線電機(jī)的雙重優(yōu)點(diǎn)，它不需要任何中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)即可輸出直線的運(yùn)動(dòng)軌跡，可應(yīng)用于各種進(jìn)給提升系統(tǒng)中。近年來(lái)隨著電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，PMLSM的應(yīng)用更加廣泛，本文通過(guò)對(duì)比各種控制策略的優(yōu)缺點(diǎn)，選用了直接推力控制(DTFC)作為PMLSM的控制方式。
　　 直接推力控制是直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)在直線電機(jī)上的應(yīng)用，它是繼矢量控制之后發(fā)展起來(lái)的一種新型控制方法，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)迅速的特點(diǎn)。目前

2、，在直線電機(jī)上采用該控制方式還處于試驗(yàn)探索階段，本文主要針對(duì)實(shí)驗(yàn)室原有的PMLSM進(jìn)行了直接推力控制的研究，并在其中加入了改進(jìn)措施。
　　 首先建立了永磁直線同步電動(dòng)機(jī)的在兩相α-β、d-q坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，分析了直接推力控制策略的基本原理和實(shí)現(xiàn)方式，并在Matlab＼Simulink環(huán)境下搭建了PMLSM傳統(tǒng)DTFC系統(tǒng)的仿真模型，進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。分析仿真結(jié)果，發(fā)現(xiàn)電機(jī)定子磁鏈和電磁推力的脈動(dòng)較大，系統(tǒng)穩(wěn)定性較差。
　

3、　 鑒于傳統(tǒng)直接推力控制中磁鏈和推力脈動(dòng)大的問(wèn)題，在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，首先建立了電機(jī)在定子磁鏈x-y坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，用空間矢量調(diào)制(SVPWM)技術(shù)代替了原來(lái)的滯環(huán)控制器和開(kāi)關(guān)表，并且加入了磁鏈預(yù)測(cè)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)了一種基于磁鏈誤差觀測(cè)的SVM-DTFC控制系統(tǒng)，同樣進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，與傳統(tǒng)DTFC的仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，證明了PMLSM直接推力控制策略以及上述改進(jìn)措施的可行性。
　　 在仿真實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用專門(mén)的電機(jī)控制芯片TM