變論域模糊控制在直線電機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、高速、高精度加工作為現(xiàn)代制造技術(shù)的主要發(fā)展方向,對(duì)數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)和控制有很高的要求。直線電機(jī)以“零傳動(dòng)”的方式克服了傳統(tǒng)進(jìn)給系統(tǒng)的缺點(diǎn),滿足現(xiàn)代制造業(yè)對(duì)數(shù)控機(jī)床的高速高精密加工的要求,但其直接驅(qū)動(dòng)的方式也加大了控制上的難度。本文以高速數(shù)控機(jī)床的直線電機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)為研究對(duì)象,針對(duì)永磁直線同步電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn),將模糊控制與其它控制策略相結(jié)合,設(shè)計(jì)了永磁直線同步電機(jī)模糊控制系統(tǒng),并在此基礎(chǔ)上,引入變論域模糊控制思想,對(duì)伺服系統(tǒng)作了進(jìn)一步的改進(jìn)

2、。本文主要的研究工作如下:
　　1、研究永磁直線同步電機(jī)的工作原理,建立了永磁直線同步電機(jī)在dq坐標(biāo)下的數(shù)學(xué)模型,將磁場(chǎng)定向id=0矢量控制技術(shù)與PID控制相結(jié)合,建立了永磁直線同步電機(jī)伺服控制系統(tǒng)模型,分析了傳統(tǒng)控制方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),為進(jìn)一步的研究工作提供了依據(jù)。
　　2、永磁直線同步電機(jī)具有非線性、時(shí)變性和強(qiáng)耦合性等特點(diǎn),采用傳統(tǒng)控制方法難以獲得良好的控制效果。本文利用模糊控制系統(tǒng)的萬(wàn)能逼近特性,將其與ud=0控制(直接

3、電壓控制)方法相結(jié)合,建立了永磁直線同步電機(jī)的模糊控制系統(tǒng)模型。與 PID控制相比,伺服系統(tǒng)模型得到了簡(jiǎn)化,它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)速度的快速跟蹤控制,而且擁有良好的抗干擾能力和魯棒性能。
　　3、由于模糊控制存在控制精度低、穩(wěn)態(tài)誤差大等問(wèn)題,通過(guò)引入變論域模糊控制思想,可以實(shí)現(xiàn)在不改變模糊控制規(guī)則的基礎(chǔ)上,提高系統(tǒng)的控制精度。為了保證伺服系統(tǒng)模型盡量的簡(jiǎn)單,采用了單輸入單輸出的模糊控制器來(lái)獲取模糊控制器的輸入論域伸縮因子,并且不對(duì)輸出論