用于電動舵機的永磁同步直線電機控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、傳統(tǒng)的舵機伺服系統(tǒng)常采用氣壓舵機和液壓舵機伺服系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)繁冗復(fù)雜限制了舵機伺服系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展。采用永磁同步直線電機構(gòu)成的直線電動舵機具有結(jié)構(gòu)簡單,體積小,高動態(tài)響應(yīng)能力等特性,有效的提升舵機伺服系統(tǒng)的控制性能。本文針對電動舵機領(lǐng)域的工作特性,對用于電動舵機永磁同步直線電機控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進行研究,采用改進電流預(yù)測校正控制策略和二階滑模位置控制算法,實現(xiàn)高動態(tài)高精度伺服控制。
　　本研究首先對國內(nèi)外直線電動舵機的應(yīng)用背景和永磁

2、同步直線電機的發(fā)展現(xiàn)狀進行綜述,分析各種直線電機直接驅(qū)動控制策略的特點。以提高電流響應(yīng)速度和位置控制精度,選定預(yù)測校正控制策略和滑模變結(jié)構(gòu)控制策略。其次,分析永磁同步直線電機的數(shù)學(xué)模型,并針對動圈式直線電機的結(jié)構(gòu)特性構(gòu)建動圈式直線電機數(shù)學(xué)模型。根據(jù)空間矢量脈寬調(diào)制原理,提出一種改進脈寬調(diào)制算法,提高算法的高效性。對預(yù)測校正電流控制算法進行分析,設(shè)計時間延遲校正的預(yù)測校正控制算法,并通過對電流預(yù)測誤差的進一步研究,提出時間延遲校正的預(yù)測校

3、正優(yōu)化控制算法,實現(xiàn)電流的無差拍控制。再次,構(gòu)建永磁同步直線電機控制系統(tǒng)的仿真模型,分別對PI控制、電流預(yù)測控制、時間延遲校正的預(yù)測校正控制、時間延遲校正的預(yù)測校正電流優(yōu)化控制策略進行仿真分析,通過實驗結(jié)果驗證控制策略的正確性。之后,對二階滑模位置伺服控制策略進行深入研究。對滑模變結(jié)構(gòu)控制的原理進行探討,設(shè)計永磁直線同步電機二階滑模直線位置伺服控制器。為提高系統(tǒng)位置伺服精度,提出一致漸近收斂的改進二階滑模位置伺服算法,在保證直線伺服系統(tǒng)