直線電磁作動器的驅(qū)動控制研究.pdf

1、目前，針對直線電磁作動器的應(yīng)用，主要集中在兩個方向：為精密位置伺服系統(tǒng)提供高頻、高精度的直線位移、直線力輸出；在大功率作動系統(tǒng)中作為穩(wěn)定、持續(xù)的大推力動力源。
　　音圈電機(jī)作為新一代直線電磁作動器，以與輸入電流成正比的洛倫茲力為基礎(chǔ)，通過動子實現(xiàn)運動和動力輸出。在光學(xué)系統(tǒng)、高精加工、半導(dǎo)體設(shè)備、醫(yī)療器械、柔性機(jī)器人、車載致穩(wěn)平臺等高頻、高精領(lǐng)域應(yīng)用廣泛；在城市軌道交通、磁懸浮列車、車輛主動懸架系統(tǒng)等大功率作動系統(tǒng)中也取得了獨特的應(yīng)

2、用優(yōu)勢。
　　本文以音圈電機(jī)為被控對象，進(jìn)行基于音圈電機(jī)的驅(qū)動控制研究。
　　首先，對音圈電機(jī)結(jié)構(gòu)、類別及應(yīng)用范圍做簡要介紹，以此為基礎(chǔ)，建立了電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。考慮到電機(jī)的實際工作狀態(tài)，對電機(jī)動態(tài)過渡過程中的動態(tài)特性和最佳驅(qū)動控制參數(shù)進(jìn)行分析。
　　其次，進(jìn)行音圈電機(jī)閉環(huán)驅(qū)動控制系統(tǒng)設(shè)計及仿真?？刂葡到y(tǒng)采用三環(huán)設(shè)計，分別通過電流環(huán)PID調(diào)節(jié)器、速度環(huán)PID調(diào)節(jié)器、位置環(huán)PID調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)計進(jìn)行系統(tǒng)校正，結(jié)合仿真模型，仿

3、真分析了在階躍激勵、正弦激勵下電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)性能。此外，從仿真結(jié)果出發(fā)，分析電機(jī)輸出能力與電機(jī)參數(shù)之間關(guān)系，為電機(jī)的應(yīng)用選型提供參考。
　　再次，進(jìn)行了基于車載超穩(wěn)平臺的驅(qū)動控制性能驗證。以車載超穩(wěn)平臺的主動隔振控制為目標(biāo)，采用電機(jī)驅(qū)動控制模型代替控制力，仿真分析了在單頻地基干擾、隨機(jī)地基干擾以及直接干擾條件下，平臺分別采用直接輸出控制力和采用電機(jī)驅(qū)動控制模型輸出控制力時主動隔振控制效果，對電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)性能進(jìn)行驗證。