發(fā)布時間：2021-09-05 23:25

　　快速響應和熱可靠性是音圈電機伺服系統(tǒng)的兩個重要指標。本文從這兩個角度出發(fā),研究音圈電機伺服系統(tǒng)。針對位置快速響應的要求,提出了一種時間最優(yōu)控制且具有自抗擾能力的控制結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了音圈電機位置的快速響應,并具有良好的穩(wěn)態(tài)性能;針對熱可靠性高的要求,本文分別從理論計算和實驗兩個角度對音圈電機的溫度進行評估,并提出了一種等效溫度評估方法,得出音圈電機的安全工作范圍。首先,針對需求,分析了音圈電機的模型。分別分析了音圈電機的狀態(tài)空間模型和熱網(wǎng)絡模型。從音圈電機的工作原理出發(fā),推導了音圈電機的狀態(tài)空間模型。為了消除系統(tǒng)擾動,提高抗干擾能力,本文結(jié)合自抗擾控制結(jié)構(gòu),推導了音圈電機的串聯(lián)積分模型。建立了音圈電機熱網(wǎng)絡模型,并確定模型參數(shù),對電機工況下的溫度進行計算。接著,針對音圈電機快速響應需求,提出了一種能實現(xiàn)時間最優(yōu)控制且具有自抗擾能力的控制結(jié)構(gòu)。由于高階系統(tǒng)時間最優(yōu)控制律無法直接求解,且離散化難度大,采用神經(jīng)網(wǎng)絡通過數(shù)據(jù)學習來獲得該控制律。為了將復雜的音圈電機控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為串聯(lián)積分模型,并提高系統(tǒng)抗擾動能力,設計了擾動觀測器,用來精確估計系統(tǒng)總擾動,并加以補償。構(gòu)建音圈電機位置伺服控制系統(tǒng),對其... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

音圈電機實物圖

工程碩士學位論文從訓練指標和仿真驗證兩個方面進行評經(jīng)網(wǎng)絡控制器。采用最優(yōu)數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡進的神經(jīng)網(wǎng)絡控制器。訓練指標如下圖所示，訓練集（Train）、驗證集（Validation）、-438 10、-66.30 10、-54.52 10�？梢钥垂�。9，表明該神經(jīng)網(wǎng)絡能很好地擬合出輸入

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文.2 三維穩(wěn)態(tài)溫度場仿真在模型中對電機各部件施加材料屬性。根據(jù)之前計算的結(jié)果，分別在動子表面設置流換熱系數(shù)。根據(jù)電機損耗計算得出，鐵耗遠遠小于銅仿真時忽略鐵耗，所加熱源為繞組銅耗。分別仿真兩個工況下的溫度）工況 1：端電壓 U 6V，繞組銅耗 1.79W；工況 2：端電壓 U 10V耗為 4.97W。室溫為 20℃，仿真結(jié)果如圖 4-2 所示。由圖可知，當繞組端電壓為 6V 時，電機最大溫度為 59℃，定子外表。與采用等效熱路法計算結(jié)果基本相同，誤差為 1℃。當繞組端電壓為電機最大溫度上升到 120℃。由此可見隨著電壓增大，電機溫度急劇避免電機長時間工作在較大電壓的工況下。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于雙ESO無電流傳感器的永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)磁場定向控制（英文）[J]. 滕青芳,崔宏偉,田杰.  Journal of Measurement Science and Instrumentation. 2019(02)
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[3]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡參數(shù)整定的快刀伺服控制系統(tǒng)研究[J]. 李月,丁輝,程凱.  航空精密制造技術. 2019(02)
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[5]基于改進自抗擾的快速反射鏡控制研究[J]. 魏文軍,趙雪童.  紅外技術. 2018(11)
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[8]電磁發(fā)射中導軌溫度時空分布規(guī)律的實驗研究[J]. 武曉康,魯軍勇,李玉,王剛,張永勝.  高電壓技術. 2018(06)
[9]用分段等效熱路法計算電機的溫升[J]. 鄧堯強,董江東.  電機技術. 2016(04)
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碩士論文
[1]基于最優(yōu)數(shù)據(jù)深度學習的音圈電機位置伺服控制研究[D]. 陳賽男.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[2]含LCL濾波器的旋轉(zhuǎn)式音圈電機伺服控制系統(tǒng)研究[D]. 武志偉.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[3]永磁同步電機無電流傳感器矢量控制系統(tǒng)研究[D]. 張信.大連理工大學 2016
[4]基于時間最優(yōu)控制策略的永磁同步電機數(shù)字控制方法研究[D]. 倪啟南.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[5]盤式繞組旋轉(zhuǎn)式音圈電機的研究[D]. 張波.哈爾濱工業(yè)大學 2014



本文編號：3386282