直線電機(jī)的預(yù)估電流控制器設(shè)計(jì).pdf

1、直線電機(jī)作為一種直接驅(qū)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)的電機(jī)，在機(jī)械結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)化了直線運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)環(huán)節(jié)。與傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)相比，直線電機(jī)有推力大，行程大，加速度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能好的特點(diǎn)，因此近年來，它在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域特別是工業(yè)運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。直線電機(jī)的自身特點(diǎn)需要響應(yīng)速度快、穩(wěn)定和諧波成分小的驅(qū)動(dòng)器與之相匹配，目前還沒有自主研發(fā)的高性能國(guó)產(chǎn)品牌直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，本課題以直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)為背景，針對(duì)要求高的電流環(huán)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種預(yù)估

2、式電流控制器。
　　預(yù)估電流控制器需要建立在直線電機(jī)模型的基礎(chǔ)之上，首先本文將旋轉(zhuǎn)同步電機(jī)的坐標(biāo)變換的理論引入到直線電機(jī)中，利用直線電機(jī)在同步運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系下的電壓平衡關(guān)系建立直線電機(jī)的模型，然后針對(duì)該模型進(jìn)行離散化處理和時(shí)序優(yōu)化得到預(yù)估電流控制方案。使用空間矢量脈沖寬度調(diào)節(jié)（SVPWM）的方法將計(jì)算結(jié)果用來控制電機(jī)加載電壓，最終實(shí)現(xiàn)電流的控制。
　　在硬件方面選用TMS320F2812數(shù)字信號(hào)處理（DSP）芯片為控制芯片，三菱

3、 PS21267智能功率模塊為功率芯片，分別搭建了純數(shù)字電流控制器的控制板和功率板。在Code composer studio(CCS)的環(huán)境下通過 C語言模塊化編程思想在DSP中實(shí)現(xiàn)了該算法。
　　在軟件和硬件工作的基礎(chǔ)之上，以上銀永磁同步直線電機(jī)LMCA3為被控對(duì)象，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該控制器的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該預(yù)估電流控制器能對(duì)直線電機(jī)的電流起到很好的控制效果，諧波成分低，驗(yàn)證了該方法的可行性。實(shí)現(xiàn)了電機(jī)電流的閉環(huán)控制和速度的