橫向磁場(chǎng)永磁直線電機(jī)位置伺服系統(tǒng)研究.pdf

1、直線電機(jī)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)離心力作用、直接產(chǎn)生電磁推力等一系列旋轉(zhuǎn)電機(jī)無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，所以使其越來(lái)越受到人們的重視。而橫向磁場(chǎng)永磁直線電機(jī)(TFPMLM)更是以其電磁力密度大的優(yōu)異性能在低速大推力直線運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域顯示了廣闊的應(yīng)用前景，由于其本身結(jié)構(gòu)上同傳統(tǒng)直線電機(jī)有較大差異，因此對(duì)橫向磁場(chǎng)永磁直線電機(jī)及其位置伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行研究具有十分重要的意義。
　　本文主要針

2、對(duì)橫向磁場(chǎng)永磁直線電機(jī)及其位置伺服系統(tǒng)進(jìn)行了研究。首先分析了橫向磁場(chǎng)永磁直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)及其工作原理和一些基本的電磁關(guān)系，確定出確定出以0di=的矢量控制策略為基礎(chǔ)，基于電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)的三環(huán)控制方案。系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)直接影響到系統(tǒng)的性能和控制方案的實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)的電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)都采用了經(jīng)典的PID控制器，建立了電流環(huán)、速度環(huán)及位置環(huán)的等效動(dòng)態(tài)模型，將各環(huán)節(jié)校正為I型系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的控制器結(jié)構(gòu)，計(jì)算出了各個(gè)控制器的參數(shù)。

3、r>　　然后利用MATLAB/SIMULINK對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究。先建立了直線電機(jī)在d-q坐標(biāo)系下的仿真模型，然后在此基礎(chǔ)上建立了控制系統(tǒng)的完整模型，深入分析了仿真結(jié)果，驗(yàn)證了控制方案及控制器設(shè)計(jì)的可行性。
　　接著設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的硬件和軟件。硬件平臺(tái)是以TMS320F2812為核心控制芯片，以增量式光柵尺為位置傳感器，由控制電路、電流檢測(cè)保護(hù)、功率驅(qū)動(dòng)電路及位置檢測(cè)電路等組成。對(duì)于軟件部分，利用C語(yǔ)言在CCS3.1的開(kāi)發(fā)平臺(tái)上設(shè)計(jì)