永磁直线同步电机伺服控制系统的研究.pdf

‘务,。。一审, 永磁直线同步电机伺服控制系统的研究广东工业大学硕士学位论文吴一祥曾置直教援自动丝堂院三二生五旦分类号:学校代号:学科ㄒ或领域名称:控剑理鹕赜工程论文答辩日期:密级:学号:ぱ妒指导教师姓名、职称:学生所属学院:
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摘要的性能提出越来越高的要求。直线驱动装置是机床中的一个重要组成部分,许多直由内至外展开探讨了永磁直线同步电机伺服控制系统三个构成环节的控制策:诵牡南低晨刂频缏贰⒁灾悄芄β誓?镮为核心的系统功率型,为使仿真实验更具有可比性,在建模过程紧密联系实际系统的软硬设计进行系数控机床正在向精密、高速、复合、智能和环保的方向发展并对各种驱动装置线驱动装置及系统都是采用旋转电动机通过中间转换装置转换为直线运动的。这些中间转换机构会对系统的性能产生种种不良影响,制约着系统性能的进一步提高。随着电机及其驱动控制技术的发展,出现了“直接驱动毕叩缁∠屑浯动环节而直接带动负载运动,消除了由机械传动带来的间隙、柔度以及与之相关的其它问题。本文以永磁直线同步电机为控制对象,对其运行原理、控制方法策略及其伺服控制系统软硬件设计等方面所作的研究工作深入研究。本文剖析了永磁直线同步电机的结构及其运行原理,引入坐标变换理论和矢量控制理论,并建立了永磁直线同步电机在同步旋转坐标系下的数学模型,介绍了电压空间矢量控制技术及其矢量控制系统的原理和环节构成。略,针对系统的特点提出了在电流环对变动明显动子质量进行辨识补偿、在速度环采用由常规控制器优化而来的变增益控制器及在位置环采用比例加前馈控制。详细介绍了伺服控制系统的软硬件设计方案。硬件设计包括以公司的驱动电路和外围辅助电路;软件设计按照模块化程序设计思想进行设计,系统软件划分为主程序和矢量控制中断程序两大部分,主程序主要完成初始化和人机界面处理等工作而中断模块主要是实现伺服控制算法。在/仿真环境中建立永磁直线同步电机伺服控制系统仿真模统模型搭建。系统仿真实验结果和及后面的实际系统的初步测试结果都验证了设计方案的正确性,为进一步系统优化和控制方法策略改进等后续研究工作奠定了一定关键词:永磁直线同步电机;矢量控制;直线伺服;欢又柿勘媸的基础。
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目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第二章P图捌涫噶靠刂萍际酢本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..课题研究背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..直线电机应用及发展状况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.直线伺服系统相关技术和理论的发展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯论文主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.峁辜肮ぷ髟怼坐标变换原理及变换矩阵⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.变换⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯变换⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..氖P汀矢量控制基本原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯电压空间矢量镜幕驹怼第三章欧低晨刂撇呗约跋低撤抡妗基于/的欧刂葡低撤抡娼!欧低撤抡婺P徒ⅰ.抡娌问柚谩系统控制策略仿真结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.广东工业大学硕士学位论文....................................................................................................................
第五章伺服系统软件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..第四章直线伺服系统硬件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯系统硬件总体结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..系统控制电路设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..?榈纳杓啤系统功率驱动电路设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...;さ缏飞杓啤开关电源设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.伺服系统软件设计规划⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...砑?⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..直线编码器接口模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.动子初始定位子程序⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯人机接口模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第六章系统实验测试⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯..⋯.....系统实验电机介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯⋯⋯.⋯..⋯系统实验及结果分析⋯....⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯..⋯.⋯..目录一