永磁同步直線電機(jī)直接推力控制技術(shù)研究.pdf

1、永磁同步直線電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)速度快的優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用在工業(yè)各領(lǐng)域。但是直線電機(jī)自身產(chǎn)生的磁鏈波紋、齒槽效應(yīng)、端部效應(yīng)等，再加上由于“零傳動”的結(jié)構(gòu)特點使其失去了中間傳動的緩沖作用，負(fù)載變化和各種擾動因素會直接作用在電機(jī)自身，這些都會造成推力、速度、定子磁鏈產(chǎn)生波動，使直線電機(jī)的性能受到大幅度的影響。因此，為了有效解決這些問題，本文以永磁同步直線電機(jī)作為研究對象，研究直線電機(jī)直接推力控制方法，結(jié)合模糊控制方法改進(jìn)控制性能，最后采

2、用反步方法進(jìn)行一體化設(shè)計，可以明顯減小了定子磁鏈、推力和定子電流脈動，提高系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)速度，增強(qiáng)直線電機(jī)伺服系統(tǒng)的性能。
　　本文首先介紹了直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理，建立的各個坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，得到推力的控制方程，為直接推力控制提供理論基礎(chǔ)。
　　其次，設(shè)計了直線電機(jī)直接推力控制系統(tǒng)每個組成部分，包括直線電機(jī)仿真模型、逆變器、速度估計模塊、速度調(diào)節(jié)器、磁鏈和推力觀測器、磁鏈調(diào)節(jié)器、推力調(diào)節(jié)器、空間電壓矢量開關(guān)表，將所

3、有模塊連結(jié)成整個系統(tǒng)，進(jìn)而通過Matlab/Simulink仿真，得到了傳統(tǒng)直接推力控制策略在空載情況下的定子磁鏈、電磁推力、速度、定子電流的響應(yīng)曲線，直接推力控制策略雖然響應(yīng)速度快，但是存在較大脈動。
　　再次，分析脈動產(chǎn)生的原因，結(jié)合模糊控制技術(shù)對速度環(huán)PI控制器進(jìn)行改進(jìn)，使用模糊控制對推力和磁鏈滯環(huán)比較器進(jìn)行改進(jìn)，重新設(shè)計了空間電壓矢量開關(guān)表，避免了扇區(qū)劃分法中空間電壓矢量在某些區(qū)域無法正確選擇的問題，然后對模糊直接推力控制