基于自適應(yīng)觀測器的永磁直線同步電機(jī)滑模變結(jié)構(gòu)控制研究.pdf

1、永磁直線同步電機(jī)在直線驅(qū)動(dòng)中具有諸多優(yōu)勢，在高精度的直線驅(qū)動(dòng)設(shè)備中應(yīng)用廣泛。直線電機(jī)自身的特殊結(jié)構(gòu)會引起邊端效應(yīng)，永磁直線同步電機(jī)中存在較為復(fù)雜的推力擾動(dòng)，傳統(tǒng)電機(jī)控制方法很難達(dá)到預(yù)期效果。
　　本文從直線電機(jī)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的內(nèi)在聯(lián)系出發(fā)，系統(tǒng)地分析了永磁直線同步電機(jī)在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)模型，獲得磁路不對稱引起的電磁推力擾動(dòng)特性?；诖嗽赟imulink平臺建立了較為準(zhǔn)確的永磁直線同步電機(jī)模型并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，為后續(xù)研究提供一個(gè)可靠且

2、準(zhǔn)確的對象。永磁直線同步電機(jī)矢量控制中仍存在電磁推力波動(dòng)，針對這一問題，本文采用直接推力控制，并設(shè)計(jì)了速度滑模變結(jié)構(gòu)控制器，同時(shí)引入負(fù)載擾動(dòng)前饋對滑?？刂频亩墩襁M(jìn)行抑制。建立了永磁直線同步電機(jī)滑模變結(jié)構(gòu)直接推力控制仿真系統(tǒng)，對速度PI調(diào)節(jié)器與滑模變結(jié)構(gòu)控制器仿真結(jié)果進(jìn)行了比較，滑模變結(jié)構(gòu)控制器能更好地抑制永磁直線同步電機(jī)的擾動(dòng)。
　　永磁直線同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型比較復(fù)雜，傳統(tǒng)的觀測器模型不再適用。同時(shí)直接推力控制對觀測器觀測結(jié)果的準(zhǔn)

3、確性要求比較高，尤其在低速段，以線性模型為基礎(chǔ)的觀測器不再適用于非線性度較高的永磁直線同步電機(jī)。本文用推力磁鏈等效電機(jī)理想模型中的直軸磁鏈，簡化了永磁直線同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型。在簡化的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了推力磁鏈自適應(yīng)觀測器，從而解決了交直軸電感不相等引起的初級磁鏈和電磁推力觀測誤差。同時(shí)，在自適應(yīng)觀測器中引入初級電阻自適應(yīng)律，減小了低速段由電機(jī)參數(shù)變化引起的初級磁鏈觀測誤差。建立了推力磁鏈自適應(yīng)觀測器仿真系統(tǒng)，對初級磁鏈和電磁推力的觀測