本次課題研究內(nèi)容是基于國家自然科學基金項目“可控勵磁直線同步電動機磁懸浮進給平臺運行機理與控制策略研究”為主體,分析直線同步電動機磁懸浮進給系統(tǒng)的模型結(jié)構(gòu)和運行機理,并針對系統(tǒng)在運行中所存在的問題,通過智能控制技術進行改善,具體內(nèi)容如下:（1）為解決傳統(tǒng)進給系統(tǒng)所存在的中間環(huán)節(jié)與摩擦問題,采取直線同步電動機磁懸浮進給系統(tǒng);根據(jù)電機運行機理,在d-q同步旋轉(zhuǎn)坐標系下建立數(shù)學模型,并按照課題側(cè)重點對數(shù)學模型進行合理的簡化。將系統(tǒng)分解為水平進給子系統(tǒng)和懸浮子系統(tǒng),采用i_d=0控制策略,盡可能的弱化直線同步電動機中的磁場耦合,為水平進給子系統(tǒng)的分析和控制器的設計做鋪墊。（2）根據(jù)直線同步電動機水平進給子系統(tǒng)數(shù)學模型對速度環(huán)和i_d、i_q電流環(huán)分別設計跟蹤微分器、擴張狀態(tài)觀測器、非線性狀態(tài)誤差反饋控制律,構(gòu)成各自的自抗擾控制器。發(fā)揚“基于誤差消除誤差”的思想,實現(xiàn)對給定參考信號的跟蹤以及將系統(tǒng)耦合量、外界擾動以及端部效應等作為系統(tǒng)的“總擾動”,并對總擾動進行估計與補償,以此來得到最終的控制律。針對系統(tǒng)可能出現(xiàn)的高頻顫振,以及誤差和增... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的來源
    1.2 課題的目的及意義
    1.3 磁懸浮技術的發(fā)展及應用
    1.4 直線同步電動機的研究現(xiàn)狀
    1.5 直線同步電動機的控制策略
    1.6 本課題研究的主要內(nèi)容
第2章 直線同步電動機的數(shù)學模型
    2.1 直線同步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理
    2.2 直線同步電動機的數(shù)學模型
        2.2.1 數(shù)學模型的簡化假設
        2.2.2 靜止坐標-旋轉(zhuǎn)坐標的轉(zhuǎn)化
        2.2.3 水平進給系統(tǒng)數(shù)學模型的搭建
    2.3 直線同步電動機電磁推力耦合問題
    2.4 本章小結(jié)
第3章 自抗擾控制器的設計
    3.1 自抗擾控制技術
        3.1.1 自抗擾控制基礎
        3.1.2 自抗擾控制技術的發(fā)展
        3.1.3 直線同步電動機自抗擾控制原理
        3.1.4 自抗擾控制器中非線性函數(shù)的選取
    3.2 直線同步電動機控制系統(tǒng)構(gòu)成
    3.3 速度環(huán)自抗擾控制器的設計
        3.3.1 跟蹤微分器（TD）
        3.3.2 擴張狀態(tài)觀測器（ESO）
        3.3.3 非線性狀態(tài)誤差反饋控制律（NLSEF）
        3.3.4 速度環(huán)自抗擾控制器結(jié)構(gòu)仿真圖
d、i_q自抗擾控制器的設計">    3.4 電流環(huán)i_d、i_q自抗擾控制器的設計
        3.4.1 跟蹤微分器（TD）
        3.4.2 擴張狀態(tài)觀測器（ESO）
        3.4.3 非線性狀態(tài)誤差反饋控制律（NLSEF）
d、i_q自抗擾控制器結(jié)構(gòu)仿真圖">        3.4.4 電流環(huán)i_d、i_q自抗擾控制器結(jié)構(gòu)仿真圖
    3.5 非線性函數(shù)fal的改進
    3.6 控制系統(tǒng)仿真研究
    3.7 本章小結(jié)
第4章 基于粒子群算法自抗擾控制器的優(yōu)化
    4.1 粒子群算法對自抗擾控制器的優(yōu)化
        4.1.1 粒子群算法
        4.1.2 粒子群算法優(yōu)化流程
        4.1.3 粒子更新方式的改進
        4.1.4 性能指標的選取
        4.1.5 粒子群算法的參數(shù)設置
    4.2 基于粒子群算法的控制系統(tǒng)仿真研究
    4.3 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻
在學研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于降階觀測器的高速磁浮列車無速度傳感器控制算法[J]. 孫鵬琨,葛瓊璇,王曉新,張波,朱進權.  中國電機工程學報. 2020(04)
[2]基于二自由度PID的混合步進伺服控制策略研究與實現(xiàn)[J]. 唐朝,劉健,王陽,胡佳.  電氣應用. 2019(12)
[3]基于模型補償?shù)娘L力機變槳距線性自抗擾控制器設計[J]. 張吉宣,賈建芳,戴媛媛.  電機與控制應用. 2018(06)
[4]直線電機在數(shù)控機床的應用[J]. 程雪峰.  山東工業(yè)技術. 2018(12)
[5]基于擴張狀態(tài)觀測器的永磁同步電機自抗擾無源控制[J]. 吳嘉欣,朱保鵬,張懿,魏海峰.  電機與控制應用. 2018(05)
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[8]可控勵磁磁懸浮進給平臺電磁特性的有限元分析[J]. 藍益鵬,胡學成,陳其林,申永山.  機械工程學報. 2017(04)
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碩士論文
[1]可控勵磁直線同步電動機磁懸浮系統(tǒng)模糊控制的研究[D]. 黃洋洋.沈陽工業(yè)大學 2018
[2]可控勵磁直線電動機磁懸浮控制系統(tǒng)的研究[D]. 胡學成.沈陽工業(yè)大學 2017
[3]可控勵磁直線同步電動機伺服系統(tǒng)的研究[D]. 陳其林.沈陽工業(yè)大學 2017
[4]粒子群優(yōu)化算法的研究與改進[D]. 薛婷.大連海事大學 2008
[5]磁懸浮平臺的直線電機的電磁特性研究[D]. 肖俏偉.中南大學 2007



本文編號：3053656