段间移相永磁直线同步电机的建模与自抗扰控制

针对高精度、大推力数控机床用永磁直线同步电机(PMLSM)端部效应引起的推力波动问题,提出了两单元电机段间移相优化设计的思想。这种思想从电机设计角度使PMLSM的推力波动大大减小,从而有效改善系统的伺服性能。然而,电机数学模型中状态变量的交叉耦合、参数摄动及负载扰动等因素严重制约着系统的伺服性能。为此,在建立段间移相PMLSM数学模型的基础上,对电机进行了自抗扰控制器设计。仿真结果表明,采用自抗扰控制器的调速系统有较好的动态性能及较强的抗干扰性、鲁棒性。

段间移相90°两单元永磁直线同步电机的建模与控制器设计

针对高精度数控机床用永磁直线同步电机(PMLSM)端部效应引起的推力波动问题,提出了两单元电机段间移相优化设计的思想。通过两单元移相90°形成的四个端部磁导进行相位调节,使磁导端部效应引起的推力波动中的二次谐波成分互相抵消,有效地削弱了端部效应力。为了进一步减小推力波动,在建立这种新型电机数学模型的基础上,对电机进行了自抗扰控制器设计,将端部效应力视为扰动,对其进行观测和补偿。仿真结果表明,采用自抗扰控制器的伺服系统有较好的动态性能及较强的抗干扰性、鲁棒性,较好地抑制了推力波动的影响。