基于Halbach陣列的平面電機(jī)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著材料科學(xué)及先進(jìn)制造業(yè)的快速發(fā)展，平面電機(jī)在精密、超精密定位設(shè)備中具有巨大的應(yīng)用潛力，受到了工程界和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。本文針對(duì)課題組研制的基于Halbach陣列的3自由度平面電機(jī)，設(shè)計(jì)了其控制系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。
　　 本文首先介紹了平面電機(jī)及其控制技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展現(xiàn)狀；然后介紹了平面電機(jī)的結(jié)構(gòu)，并對(duì)電機(jī)所采用的Halbach陣列與傳統(tǒng)徑向陣列進(jìn)行了對(duì)比研究；基于直線電機(jī)執(zhí)行器的電磁力模型，提出了執(zhí)行器電磁

2、力的電流控制策略；引入了平面電機(jī)的解耦動(dòng)力學(xué)模型，并提出3自由度平面電機(jī)的解耦控制策略。
　　 基于平面電機(jī)單自由度位置控制器結(jié)構(gòu)，本文分別設(shè)計(jì)了PID位置控制器和滑模變結(jié)構(gòu)位置控制器，并對(duì)兩種控制器進(jìn)行了對(duì)比分析和仿真研究。仿真研究結(jié)果表明，滑模變結(jié)構(gòu)位置控制器具有較好的快速性和魯棒性，更適合應(yīng)用于高精度伺服定位系統(tǒng)中。
　　 針對(duì)平面電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了基于雙DSP的硬件控制平臺(tái)；系統(tǒng)軟件采用了多種算法來提高系