高精度永磁直线同步电动机伺服系统鲁棒位置控制器的设计

详细地介绍了高精度、微进给永磁直线交流同步电动机（ＰＭＬＳＭ）驱动系统鲁棒位置控制器的设计。首先，在空载情况下，由静态实验获得非线性摩擦系数模型，通过前馈摩擦补偿器补偿非线性摩擦。其次，由递推最小二乘估计器ＲＬＳ和负载扰动力观测器构成的估计器，估计动子质量、粘滞摩擦系数和负载扰动力。设计积分—比例ＩＰ位置控制器以满足跟踪指令和抑制扰动。将观测的负载扰动力前馈，进一步增强系统的鲁棒性。

直线电动机伺服系统的鲁棒H_∞控制

对具有时变不确定性的直线电动机伺服系统提出鲁棒H∞ 控制。将时变参数不确定系统的鲁棒H∞ 控制问题 ,转化成一个等价的、不包含任何参数不确定性的线性时不变系统的标准H∞ 控制问题 ;对标准H∞ 控制问题 ,可通过求解代数Riccati矩阵方程的对称正定解求得控制器 ,也就是不确定系统的鲁棒H∞ 控制器。仿真结果表明 ,用该方法设计的直线伺服系统 ,既能保证系统对外部扰动具有良好的抑制作用 ,又能保证对参数不确定性的鲁棒性。

永磁同步直线电动机位置伺服系统矢量控制

采用矢量控制方法构建永磁同步直线电动机位置伺服系统,并利用SVPWM技术中对两种不同空间矢量合成,进行PWM波的谐波分析。给出了磁场定向矢量控制的软件实现思路,介绍了以IR2130为驱动芯片的驱动电路硬件原理。实验结果表明,该直线电动机位置伺服系统控制效果良好。

基于DSP的全数字式永磁同步直线电动机伺服系统

根据高档数控机床对伺服系统高速度、高精度和高动态性能的需求,介绍了一种以数字信号处理器(DSP)为控制器核心,以智能功率模块(IPM)为驱动器,采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制技术的全数字式永磁同步直线电动机(PMLSM)伺服系统。详细说明了伺服系统控制器、驱动器和检测电路的结构,阐述了直线电动机矢量控制的原理,分析了直线伺服系统的软件结构及主程序和定时中断服务子程序的流程。由于伺服系统硬件结构的简化,使得伺服系统具有较高的可靠性和适应性。

永磁直线同步电动机矢量控制位置伺服系统

针对永磁直线同步电动机位置伺服系统,提出磁场定向矢量控制下的三环直线伺服控制结构,实现参考位置信号的跟踪控制。详细分析了位置调节器、速度调节器、电流调节器、坐标变换器及电压空间矢量脉宽调制器的结构及数学模型。完成直线伺服系统控制电路、功率驱动主电路、检测电路、人机界面、辅助电源电路的硬件设计及相关软件设计。实验结果表明,该直线伺服系统具有良好的位置跟踪性能。

机床进给用直接驱动直线伺服电动机

针对现代数控机床高速、高精发展趋势 ,分析了机床进给系统应用直线电动机的优缺点。阐述了不同结构类型直线电动机的特点及其相应的应用场合。

交流永磁直线伺服系统的神经网络—滑模双自由度控制

文章针对直接驱动的交流永磁直线伺服系统 ,提出一种将非线性神经网络控制和滑模控制相结合构成的双自由度控制策略。该控制策略解决了直线伺服系统跟踪性能和鲁棒性能之间的矛盾。采用滑模控制方法设计输入控制器 ,保证系统对给定的快速跟踪性能 ;输出反馈控制器采用神经网络来实现 ,对系统参数变化和阻力扰动 (包括直线电机端部效应引起的推力波动 )进行很大程度的抑制。并可以消除扰动引起的滑模控制抖振对系统稳态性能的影响。同时 ,滑模控制的快速性又能大大加快神经网络的收敛速度。仿真实验结果表明该方案在保证伺服系统的快速性同时 ,对系统参数变化和阻力扰动具有很强的鲁棒性 。

永磁同步直线电动机的改进双矢量MPC电流控制

由于单矢量模型预测控制(MPC)与占空比MPC电流控制在电压矢量选择上的局限,将双矢量MPC应用于直线电动机电流环控制。该控制策略在一个采样周期内选择2个电压矢量,扩大了实际作用电压的范围,因而电压矢量的选择更准确。鉴于该算法的计算量较大,对电压矢量的选择方法进行改进,以缩小矢量选择范围,简化计算。实验结果表明,改进的双矢量MPC算法提高了电流环的调节能力与跟踪性能,有效抑制直线电动机推力波动,增强了直线电动机运行的稳定性。

基于双DSP的永磁同步直线电机伺服系统

直线驱动技术由于机械结构简单而获得了广泛关注和应用。该文提出了一种基于双数字信号处理器(DSP)的交流永磁同步直线电机(PM SLM)伺服控制系统的实现方案;分析了系统结构、解耦方式、模块功能划分以及数据通讯模式,给出了双DSP间接口通讯等软硬件设计方案,最后给出了直线电机动子的速度、加速度及定位精度等参数的实验研究结果。

圆筒型双定子直线电动机特性分析

针对普通的圆筒型直线电机单位体积产生的推力不大的缺点,提出并设计了双定子直线电机。采用T型等效电路分析了该新直线电动机的特性。分析表明该电动机与同体积的圆筒型直线电机相比,能产生较大的推力。实验表明该方法正确可行。

双筒直线电动机矢量控制系统

针对矿难发生后要求救援机器人具有较强爬坡和快速平稳的反应能力,对机器人需要的驱动电动机控制性能进行研究。考虑到双筒直线电动机产生大的电磁推力并具有较强的环境适应能力,根据其特殊结构和纵向边端效应,结合矢量控制原理,建立了双筒直线电动机磁场定向的矢量控制系统模型,并进行了在线仿真。通过图形比拟验证模型的正确性,进一步检测了双筒直线电动机的结构设计合理性,对进一步研发矿难救援机器人奠定了基础。

双筒复合次级直线感应电动机起动性能的有限元计算

针对双筒复合次级直线感应电动机的结构特点,从场的角度,提出了一种通过对磁场的分析计算,求取电机起动性能的计算方法,该算法充分考虑了起动时边端效应的影响,计算数据与试验结果基本吻合,表明了该计算方法的可行性。

交流永磁直线伺服系统的滑模双自由度控制研究

针对直接驱动的交流永磁直线伺服系统,提出一种将线性双自由度控制与非线性滑模控制相结合的鲁棒控制策略.内环采用的双自由度控制结构可使扰动得到很大程度的抑制,但还存在余差.外环采用的滑模控制保证了系统的快速跟踪性能,并可以消除内环的余差,使系统具有更强的鲁棒性.同时,双自由度控制中的反馈控制器又能削弱滑模控制的抖振,保证了系统的稳态性能.仿真实验结果表明该方案对系统参数变化和负载扰动具有很强的鲁棒性,

直线同步伺服电动机磁场方向的确定

文章首先分析直线同步伺服电动机确定磁场方向时所存在的问题。然后 ,提出一种在线数字辨识方法确定磁场的方向 ,并与传统方法相比较 ,说明其优越性。最后 ,采用所提出的方法对一台自行设计制造的永磁同步直线电动机磁场定向 。

双模糊神经网络的滑模控制感应电动机伺服驱动研究

根据感应电动机伺服驱动系统高性能的要求,设计了一种基于双模糊神经网络的滑模控制的感应电动机伺服驱动系统。控制策略具有设计过程简单、意义清晰、鲁棒性好等优点,对于参数未知、时变、负载扰动大的伺服系统,它是一种有效的实时控制策略。仿真和实验结果表明:该控制策略大大提高了系统的高速响应能力,鲁棒性强,系统具有较好的动、静态性能和抗干扰能力,是开发高精度、高性能交流伺服系统的一条有效途径。

双绕组直线感应电动机设计探讨

介绍了双绕组直线感应电动机的结构和原理 ,给出了主、副绕组空间相位差角α的取值范围 ,并从电机的等效电路出发 ,推导了主副绕组容量比和所串电容器电容值的计算公式 .计算实例表明 。

双绕组直线异步电动机的计算机仿真

本文建立了双绕组直线感应电动机在静止 dqo坐标系统中的数学模型 ,并利用该模型对样机的起动过程进行仿真 ,仿真结果与实测结果基本一致。

双定子直线电动机驱动的压缩机的力学特性分析

介绍了双定子直线电动机驱动的空气压缩机的结构及工作原理,建立了压缩机活塞的运动微分方程,其中包括电动机推力方程,活塞动力学方程,气缸热力学方程等,并对其进行了数值计算。分析结果表明该运动微分方程得到的结果与压缩机实际运行的情况基本符合,从而为该类压缩机的分析提供一定的理论基础。

基于Sugeno型模糊神经网络和互补滑模控制器的双直线电机伺服系统同步控制

针对高精密直驱龙门定位平台的双直线电机伺服系统的位置同步控制问题,提出一种Sugeno 型模糊神经网络(SFNN)同步补偿器和互补滑模控制器(CSMC)相结合的控制方法。建立了含有参数变化、外部扰动和摩擦力等不确定性的永磁直线同步电机(PMLSM)动态模型,采用广义滑模面和互补滑模面相结合的方式来设计CSMC。CSMC 可有效抑制参数变化、外部扰动和摩擦力等不确定性的影响,削弱传统滑模控制器(SMC)存在的抖振现象,减小系统的跟踪误差,实现高精度位置跟踪。同时,利用SFNN 同步补偿器解决双直线电机间动态参数不匹配问题及耦合现象,SFNN 同步补偿器可对每个轴进行误差补偿,从而减小位置同步误差,保证系统实现同步控制。实验结果表明,该控制方法可明显减小系统的跟踪误差和同步误差,进而改善轮廓加工精度。

双兰杰文振子V型直线超声波电动机的设计与实验

提出了一款由双兰杰文振子组成的V型直线超声波电动机,该电机通过两个兰杰文振子的纵振和弯振,在定子驱动足上形成椭圆运动,从而驱动直线滑轨对外输出直线运动。该电机使用了阶梯型超声变幅杆,有效地放大了定子驱动足处的振幅。介绍了电机的结构和工作原理,然后介绍了使用有限元法优化定子的方法,最后对实验样机进行了输出特性测试。结果表明,该电机无负载的最大输出速度206 mm/s,电机的最大输出力为10.5N。