【摘要】：目前直線電機驅(qū)動控制技術(shù)研究存在以下兩個關(guān)鍵問題,一是直線電機伺服控制系統(tǒng)高精度高可靠性的探索,二是無位置傳感器情況下直線電機矢量控制算法的實現(xiàn)與精度提升。本文將首先介紹控制器的控制對象永磁同步直線電機的應(yīng)用與發(fā)展,然后將控制器所涉及到的控制對象數(shù)學(xué)模型、直接推力控制以及無位置傳感分章論述,最后給出控制器的軟硬件實現(xiàn),具體內(nèi)容如下:(1)介紹直線電機的理論以及歷史發(fā)展和目前各領(lǐng)域的應(yīng)用;介紹本論文研究主要內(nèi)容和研究背景情況;介紹直線電機目前各類傳統(tǒng)控制手段與現(xiàn)代控制策略。(2)建立永磁同步直線電機數(shù)學(xué)模型。介紹直線電機的原理和結(jié)構(gòu);介紹電機中三種不同的坐標(biāo)系以及相互轉(zhuǎn)化矩陣;分別得到永磁同步直線電機電壓方程、推力方程、磁鏈方程以及機械運動方程,由此構(gòu)成永磁同步直線電機的數(shù)學(xué)模型,并以三種坐標(biāo)系為基礎(chǔ),分別獲得不同坐標(biāo)系下的表達形式;建立永磁同步電機控制的理論基礎(chǔ)。(3)設(shè)計永磁同步電機直接推力控制系統(tǒng)。依托永磁同步直線電機的數(shù)學(xué)模型,設(shè)計其控制系統(tǒng),介紹了直接推力控制控制的原理與實現(xiàn)方法;建立推力-速度-位置三環(huán)永磁同步直接推力控制系統(tǒng),并且給出實現(xiàn)方法。(4)介紹并對比了永磁同步直線電機的無位置傳感控制器算法。綜合采用兩種不同的位置估算方法:采用脈振高頻信號注入法檢測電機動子初始位置,當(dāng)電機處于運行狀態(tài)時采用滑模觀測的方法估算電機動子位置作為直接推力控制系統(tǒng)的位置反饋信號。(5)實現(xiàn)與驗證。以Paker公司型號為110-2M-N6WD3S-8無鐵芯線圈和11007M-N磁軌組合永磁同步直線電機為基礎(chǔ),基于TI公司雙核處理器OMAPL137給出推力控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法。實驗結(jié)果表明無位置傳感器的情況下,基于綜合位置估計算法所得位置作為反饋構(gòu)成的永磁同步直線電機直接推力控制系統(tǒng),可以有效獲得更高的動態(tài)性能和控制精度。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM359.4;TP273

【參考文獻】

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本文編號：2525733