高性能永磁同步平面电机及其关键技术发展综述

永磁同步平面电机具有直接驱动、出力密度高、低热耗、高精度等特点,在现代精密、超精密加工装备,特别是在极紫外光刻机中具有广阔的应用前景。根据永磁阵列和线圈阵列的结构形式将永磁同步平面电机划分为组合式、半组合式、绕组层叠式和对称式永磁同步平面电机4类,并介绍了各种类型平面电机的特点,总结了永磁同步平面电机关键技术的发展现状,针对目前永磁同步平面电机存在的不足,讨论了未来永磁同步平面电机发展的趋势与方向。

基于滑模控制的永磁同步平面电机三自由度定位控制器设计

为了提高永磁同步平面电机动子的定位精度,在合理假设的基础上建立了平面电机的三自由度简化动力学模型,建立了平面电机的运动控制模型,拟定了通过同时调节4组直线电机交轴电压以产生所需电磁推力的控制策略。基于改进的超螺旋算法,设计了X方向的位置伺服控制器,并对所建立的控制系统进行了仿真。仿真结果表明所采用的控制策略和控制算法使系统获得满意的定位精度的同时具有良好的鲁棒稳定性。

基于历史与磁检测信息的永磁同步平面电机定位方法（英文）

通过检测永磁同步平面电机固有的空间磁场实现平面三自由度定位,能够简化运动位移传感器的结构布局,对电流相位的确定和运动控制的精度实现具有重要意义。然而,由于磁场空间分布的非线性,若直接采用常规的数学方法计算三自由度位移,会导致问题极其复杂且求解精度低。本文从信息融合的角度,运用电机运动的连续性与惯性,提出一种顺序求解算法,可实现平面三自由度位移的高精度、快速求解。该算法基于电机的历史位移和磁场检测信息,解决了原方法由于计算模型限制导致的收敛速度慢的问题。这种基于顺序求解的定位方法较原方法提高了位移分辨率和计算效率,为实现永磁同步平面电机的高精度运动控制铺平道路。