永磁同步直線電機伺服系統(tǒng)能量成型及性能控制研究.pdf

1、永磁同步直線電機直接產生直線運動，不需要中間傳動環(huán)節(jié)，具有小體積、大推力、低損耗、小時間常數(shù)、快響應等特點，非常適合于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”直線進給傳動模式，在現(xiàn)代數(shù)控加工技術中應用廣泛。LPMSM伺服系統(tǒng)要求設計的控制器能夠實現(xiàn)高精度、高動態(tài)性能的速度或定位控制。但LPMSM由于構造的特殊性、參數(shù)不固定和外界的各種干擾等因素的影響，導致了其控制問題的復雜性，實現(xiàn)高性能的控制，是一個值得研究的課題。
　　本文針對永磁

2、同步直線電機為控制對象，以能量成型的控制方法來實現(xiàn)對永磁同步直線交流伺服系統(tǒng)進行速度控制，開展了研究。首先，綜述了直線電機的發(fā)展及應用、國內外研究現(xiàn)狀，介紹了直線電機的控制策略，研究了永磁同步直線電機的基本結構、基本工作原理、在各種坐標系下的數(shù)學建模。其次，分析了基于能量成型的端口受控哈密頓控制方法，對永磁同步直線電機進行了端口受控哈密頓實現(xiàn)，在此基礎上采用互聯(lián)和阻尼配置的無源性控制方法設計了永磁同步直線電機伺服控制系統(tǒng)的速度控制器，并