用于電動(dòng)舵機(jī)的永磁同步直線電機(jī)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、傳統(tǒng)的舵機(jī)伺服系統(tǒng)常采用氣壓舵機(jī)和液壓舵機(jī)伺服系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)繁冗復(fù)雜限制了舵機(jī)伺服系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展。采用永磁同步直線電機(jī)構(gòu)成的直線電動(dòng)舵機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小,高動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力等特性,有效的提升舵機(jī)伺服系統(tǒng)的控制性能。本文針對(duì)電動(dòng)舵機(jī)領(lǐng)域的工作特性,對(duì)用于電動(dòng)舵機(jī)永磁同步直線電機(jī)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究,采用改進(jìn)電流預(yù)測(cè)校正控制策略和二階滑模位置控制算法,實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)高精度伺服控制。
　　本研究首先對(duì)國(guó)內(nèi)外直線電動(dòng)舵機(jī)的應(yīng)用背景和永磁

2、同步直線電機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行綜述,分析各種直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)控制策略的特點(diǎn)。以提高電流響應(yīng)速度和位置控制精度,選定預(yù)測(cè)校正控制策略和滑模變結(jié)構(gòu)控制策略。其次,分析永磁同步直線電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,并針對(duì)動(dòng)圈式直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)特性構(gòu)建動(dòng)圈式直線電機(jī)數(shù)學(xué)模型。根據(jù)空間矢量脈寬調(diào)制原理,提出一種改進(jìn)脈寬調(diào)制算法,提高算法的高效性。對(duì)預(yù)測(cè)校正電流控制算法進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)時(shí)間延遲校正的預(yù)測(cè)校正控制算法,并通過(guò)對(duì)電流預(yù)測(cè)誤差的進(jìn)一步研究,提出時(shí)間延遲校正的預(yù)測(cè)校

3、正優(yōu)化控制算法,實(shí)現(xiàn)電流的無(wú)差拍控制。再次,構(gòu)建永磁同步直線電機(jī)控制系統(tǒng)的仿真模型,分別對(duì)PI控制、電流預(yù)測(cè)控制、時(shí)間延遲校正的預(yù)測(cè)校正控制、時(shí)間延遲校正的預(yù)測(cè)校正電流優(yōu)化控制策略進(jìn)行仿真分析,通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證控制策略的正確性。之后,對(duì)二階滑模位置伺服控制策略進(jìn)行深入研究。對(duì)滑模變結(jié)構(gòu)控制的原理進(jìn)行探討,設(shè)計(jì)永磁直線同步電機(jī)二階滑模直線位置伺服控制器。為提高系統(tǒng)位置伺服精度,提出一致漸近收斂的改進(jìn)二階滑模位置伺服算法,在保證直線伺服系統(tǒng)