直線永磁同步電機直接驅(qū)動控制算法的研究.pdf

1、本文以直線永磁同步電機(LPMSM)伺服控制系統(tǒng)為研究對象。 與傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)電動機+滾珠絲杠”進給方式相比，直線電機的直線伺服系統(tǒng)消除了機械運動變換機構(gòu)所帶來的不良影響。但負(fù)載的變化和外部擾動等因素將無衰減地直接影響系統(tǒng)的性能，而且直線電機的端部效應(yīng)、系統(tǒng)的參數(shù)變化、摩擦阻力等非線性因素變化等，都會降低系統(tǒng)的伺服性能和機床加工精度。因此，必須采取有效的控制策略來克服這些因素的影響。 對LPMSM伺服系統(tǒng)這類快速變化的非線

2、性復(fù)雜系統(tǒng)，穩(wěn)定性與魯棒性是該系統(tǒng)的重要性能指標(biāo)，人們已提出了各種控制方案優(yōu)化系統(tǒng)性能。常規(guī)PID控制，雖然結(jié)構(gòu)簡單，能使系統(tǒng)獲得良好的穩(wěn)態(tài)精度，但是對系統(tǒng)參數(shù)變化及外部擾動的魯棒性不夠理想。 本文針對直線伺服系統(tǒng)對速度的要求，設(shè)計了基于模型參考自適應(yīng)的模糊滑模速度控制器。通過對系統(tǒng)的實際模型和參考模型的比較，將得到的參數(shù)變化看作是擾動，用滑模變結(jié)構(gòu)控制方法來控制，從而代替對它們的辨識。通過滿足滑模條件的控制量不斷切換，來決定電

3、動機的定子電流，使伺服系統(tǒng)對參數(shù)變化和外部擾動的變化有良好的魯棒性，同時也減少了系統(tǒng)參數(shù)辨識的復(fù)雜性。抖動問題是阻礙滑?？刂品椒ǖ靡詮V泛應(yīng)用的主要原因。因此，針對滑?？刂品椒ㄋ逃械亩秳訂栴}，采用模糊算法加以解決。該模糊算法的控制思想為：針對相軌跡運動點在相平面的位置，以及該點運動的速度和方向，在控制器原有控制量中加入可以調(diào)節(jié)的控制量，使得系統(tǒng)在保持滑?？刂圃械聂敯粜缘耐瑫r能很好的起到減小抖動的作用。 同時，針對直線永磁同步電