永磁同步直線電機(jī)中的滑?？刂萍夹g(shù)研究.pdf

1、隨著電機(jī)及其驅(qū)控技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了直接驅(qū)動(dòng)的永磁同步直線電機(jī)，與傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)加滾珠絲桿相比，它取消了中間傳動(dòng)裝置而直接帶動(dòng)負(fù)載運(yùn)動(dòng)，避免了因機(jī)械傳動(dòng)帶來(lái)影響，因此，具有高效率、高速度、高加速度等優(yōu)點(diǎn)。然而，由于直線電機(jī)本身存在參數(shù)變化、負(fù)載擾動(dòng)等非線性因素，如果處理不好，會(huì)對(duì)伺服系統(tǒng)的性能產(chǎn)生不利影響。本文將采用滑模控制技術(shù)來(lái)解決電機(jī)非線性因素帶來(lái)的問(wèn)題，最終達(dá)到電機(jī)推力平滑輸出、速度及時(shí)響應(yīng)的目標(biāo)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。
　　首

2、先，論文剖析了永磁同步直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理，采用坐標(biāo)變換理論建立了電機(jī)在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，并介紹了逆變器的工作原理和空間電壓矢量脈寬調(diào)制技術(shù)。
　　其次，在SIMULINK仿真環(huán)境中搭建電機(jī)的伺服控制系統(tǒng)仿真模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。針對(duì)傳統(tǒng)速度環(huán)PI控制器存在的缺陷，設(shè)計(jì)了一種基于指數(shù)趨近律的滑?？刂破饔糜谔娲⑦M(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn);然后針對(duì)滑?？刂浦械亩墩駟?wèn)題，引入積分切換面和變指數(shù)趨近律設(shè)計(jì)了改進(jìn)的速度滑?？刂破?，仿真結(jié)果表明

3、，改進(jìn)后的滑?？刂破鞑粌H增強(qiáng)了伺服控制系統(tǒng)的抗干擾能力，而且也在很大程度上降低了系統(tǒng)在滑模切換面上的抖振。
　　最后，詳細(xì)介紹了永磁同步直線電機(jī)伺服控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)方案，硬件部分包括以STM32F407為核心的系統(tǒng)控制電路、以三菱公司的IPM模塊為核心的功率驅(qū)動(dòng)電路及外圍輔助電路;軟件部分按照層次化、模塊化的思想，在Keil5平臺(tái)上編寫(xiě)各功能子程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的伺服控制。將初步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與系統(tǒng)仿真進(jìn)行比較，驗(yàn)證了在速度環(huán)采用滑