音圈電機位置伺服控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、音圈電機是基于洛倫茲力原理設計而成的一種直流直線電機，它具有良好的靜、動態(tài)性能和控制特性。由于其無需傳動機構即可獲得直線運動，因此消除了傳動機構帶來的機械磨損，在位置伺服控制的基礎上可以實現(xiàn)精密的位置伺服，尤其在短行程高頻往復直線運動的精密加工場合中具有廣闊的應用前景。
　　本文主要針對音圈電機位置伺服系統(tǒng)的應用場合，對音圈電機控制系統(tǒng)進行了研究。整理并分析了音圈電機控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，并建立了控制系統(tǒng)的數(shù)學模型，進行了仿真分析，

2、搭建實際系統(tǒng)，最終進行了相關試驗研究。
　　首先，本文介紹了音圈電機的基本結構和工作原理，在此基礎上建立了音圈電機的數(shù)學模型并給出了傳遞函數(shù)關系式，對其動態(tài)特性和最佳控制參數(shù)進行了分析。
　　其次，在音圈電機數(shù)學模型的基礎上對音圈電機的控制策略進行了研究，并建立了音圈電機位置伺服系統(tǒng)的仿真模型。根據(jù)伺服系統(tǒng)的特點，建立了位置和電流的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。其中，電流環(huán)通過硬件電路加以實現(xiàn)，從而保證系統(tǒng)電流的快速跟隨特性；而位置環(huán)由D

3、SP2808來完成，位置反饋則是由光柵尺來實現(xiàn)。位置環(huán)采用位置前饋控制和位置反饋PID反饋控制，目的是用以補償系統(tǒng)的動態(tài)滯后，提高系統(tǒng)的響應速度。
　　根據(jù)上述工作的基礎上，對音圈電機位置伺服控制系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)和硬件系統(tǒng)進行了設計。硬件系統(tǒng)設計工作包括：功率驅(qū)動電路設計、DSP及其外圍電路設計，電平匹配電路設計以及接口電路設計。軟件設計包括：主程序設計、中斷程序設計以及控制算法程序和濾波程序的編寫等。
　　最終，根據(jù)所建立的