基于直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制研究.pdf

1、本論文是以國(guó)家科研項(xiàng)目“直線驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)研究”為依托，把永磁同步直線電機(jī)作為研究對(duì)象，采用模糊控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制方法分別設(shè)計(jì)直線驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)速度控制器，并與傳統(tǒng)PID速度控制器進(jìn)行比較分析。同時(shí)，針對(duì)直線驅(qū)動(dòng)中特有的一些問(wèn)題，如摩擦力擾動(dòng)、電機(jī)推力波動(dòng)及系統(tǒng)模型參數(shù)攝動(dòng)等不良因素，對(duì)兩種控制器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，削弱、抑制擾動(dòng)因素的不良影響，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)給定速度信號(hào)的快速、準(zhǔn)確響應(yīng)，提高系統(tǒng)的魯棒性，從而達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。
　　論文首先

2、根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)，對(duì)直線驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件—永磁同步直線電機(jī)具體參數(shù)和型號(hào)進(jìn)行了選擇，并通過(guò)直線電機(jī)工作原理、矢量控制基本原理的研究和分析，給出直線電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方程，建立了永磁同步直線電機(jī)的d-q數(shù)學(xué)模型。在速度控制中，重點(diǎn)研究?jī)煞N控制方法，設(shè)計(jì)了模糊速度控制器、滑模變結(jié)構(gòu)速度控制器。
　　在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，針對(duì)直線驅(qū)動(dòng)中的摩擦力擾動(dòng)，提出了干擾觀測(cè)器的策略對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償和抑制，解決了模糊速度控制器對(duì)于恒定外力擾動(dòng)存在靜態(tài)誤差的問(wèn)題，提高了系統(tǒng)

3、的動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)定性能。
　　此外，為了解決永磁同步直線電機(jī)的推力波動(dòng)問(wèn)題及滑模變結(jié)構(gòu)控制的“抖振”問(wèn)題，本文引入一種基于負(fù)載推力觀測(cè)器的滑模變結(jié)構(gòu)控制策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)推力波動(dòng)的補(bǔ)償，使推力電流跟隨負(fù)載推力變化，從而大大削弱了推力紋波和系統(tǒng)的“抖振”，并減小了滑?？刂频姆?，提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)定性。另外，滑?？刂扑惴ㄗ陨韺?duì)系統(tǒng)外部擾動(dòng)和參數(shù)攝動(dòng)具有很強(qiáng)的魯棒性，這也提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。
　　最后，對(duì)每種控制方案都在Mat