基于模糊PID控制的永磁直線同步電機伺服系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著新型控制元件的出現(xiàn)以及電力電子技術(shù)、現(xiàn)代控制理論的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的驅(qū)動系統(tǒng)逐漸向高速、高精、數(shù)字化的方向發(fā)展。具有直接驅(qū)動性能的直線電機，減少了機械損耗和維護成本，具有行程長、精度高、響應快的特征，可以提高伺服系統(tǒng)的效率和控制精度，在超高速運行和超精密定位領(lǐng)域得到了廣泛的應用。本文將永磁直線同步電機作為控制對象，深入研究其結(jié)構(gòu)、工作原理以及控制方法，同時搭建了直線電機伺服控制的實驗平臺，對系統(tǒng)進行軟硬件設(shè)計，并且通過實驗驗證控制效果

2、。
　　本文首先描述了永磁直線同步電機的數(shù)學模型，并闡述了伺服控制系統(tǒng)的三閉環(huán)結(jié)構(gòu)，其中，電流閉環(huán)采用Id=0的矢量控制策略，獲得了較高的功率因數(shù)。其次，為了提高系統(tǒng)的性能和抗干擾能力，速度閉環(huán)在PID調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，引入了模糊控制技術(shù)，構(gòu)建出模糊PID控制器來提高速度響應能力，通過直線電機內(nèi)置的線性霍爾元件測量動子運行的位置。最后，在Simulink仿真環(huán)境下建立完整的永磁直線同步電機伺服控制系統(tǒng)的仿真模型，根據(jù)直線電機的實際參數(shù)

3、進行仿真研究。
　　本系統(tǒng)中，硬件模塊包括數(shù)字信號處理芯片(D SP)、以智能功率模塊為核心的驅(qū)動電路以及包括各種邏輯器件的保護電路等。軟件程序采用C語言編寫，主要包括主程序和中斷程序兩大部分。主程序完成系統(tǒng)的初始化、速度給定值的設(shè)定、位置初始角的定位等。中斷程序定時器下溢中斷來實現(xiàn)位置檢測、控制參數(shù)的調(diào)節(jié)和限位保護等功能。
　　本文在伺服系統(tǒng)的實驗平臺上進行實驗，得到了速度跟蹤以及定位精度等性能的實驗結(jié)果，并且對結(jié)果進行了