三自由度永磁同步平面电机的控制策略

在介绍三自由度平面电机的结构和工作原理之后,提出执行器的电磁力方程和平面电机的运动控制方程,推导合外力和执行器水平电磁力的转换方程,提出平面电机的三自由度解耦控制策略.设计三个自由度的位置伺服控制算法,进行单自由度定位和三自由度同时定位实验.平移运动的上升时间为0.1 s,稳态误差为10 μm,旋转运动的上升时间为0....     

高响应直线直流电动机快速定位控制系统的研究

研究了一种用高响应直线直流电动机实现的快速定位控制系统,阐述了高响应直线直流电动机的结构特点,对快速定位控制系统中要求直线电动机具有的高响应动态特性进行了分析。介绍了基于DSP的数、模混合控制的方案,并用临界比例振荡实验的方法设计了PID控制器的参数,控制系统在5000μm位移时的阶跃响应调节时间小于30ms。实验结果表明,在10Hz工作频率、±5000μm的冲程时,定位误差在±12μm范围内。     

一种球形电动机转子三自由度位置检测方法研究

研究了一种永磁球形电动机转子位置检测方法,通过结合多组三维霍尔传感器及永磁体进行球形转子空间位移和角位移的三自由度位置检测,改进了测量球形电动机转子位置的方法,给出了具体的求解方法。对检测过程中来自系统内外的线圈和永磁体产生的误差因素依次进行了理论研究和仿真分析。仿真和实验结果证明,该方法能对球形电动机转子三自由度位置进行有效检测,为三自由度球形电动机位置检测提供了新的思路。     

正交圆柱结构双气隙共磁钢三自由度电动机初探

本文提出一种新结构三自由度电动机。介绍了这种正交圆柱结构双气隙共磁钢三自由度电动机的基本构成和工作原理，并进行了初步解析分析。最后给出了实际样机的测试数据，说明该种结构三自由度电动机的可行性和实用性。     

同步电动机三自由度内模动态解耦控制

为了解决矢量控制只能实现电机转矩与磁链的静态解耦,不能实现两者的动态解耦的问题,探讨了多自由度内模解耦方案。由于一自由度内模解耦,当电机参数非同步变化时,电机定子电压方程仍存在耦合现象;而二自由度内模解耦,耦合程度虽有所减少,但动态解耦仍不完全;提出了三自由度内模解耦控制方案。该方案中通过前馈控制器、内模控制器、反馈滤波器的设计,从而实现动态全解耦。通过同步电动机内模解耦控制的仿真与实验结果证明了三自由度内模解耦控制方案能够实现动态完全解耦。     

基于电流分配系数自适应修正的平面电机解耦控制

对于模型参数具有不确定性的平面电机运动系统,电流分配策略是引起其多自由度耦合行为的本质.但现有解耦控制的研究主要集中于各运动自由度控制算法的设计,没有从电流分配的物理层面解决耦合问题.论文针对平面电机三自由度解耦控制,建立了各线圈单元通电电流与三自由度位移输出之间的ARMA(auto regressive and moving average)模型,以实测输出与估计输出之间的残差平方最小为优化目标,提出了一种基于电流分配系数自适应修正的解耦控制算法,并给出了可用于实际控制的递推离散化方法.通过在线调节,使电流分配系数估计值逼近实际模型参数,从物理本质减小了多自由度耦合作用.采用轨迹跟踪实验,并与基于数据解耦控制方法进行对比,结果表明该方法提高了平面电机的定位与运动精度,验证了其对一类MIMO(multiple input multiple output)运动系统多自由度解耦的有效性.     

三自由度电动机自适应控制

本文给出了三自由度电动机电磁和力学模型。分析表明,绕组电流和磁链各分量之间、三个力学轴之间都存在着交叉耦合,严重影响着系统性能。本文提出的矢量控制和扰动转矩观测器方法解决了电磁和力学耦合的问题。采用自适应控制,控制器可以有效跟踪系统参数的变化,提高系统性能。仿真和实验结果证实了理论分析。     

圆柱-球体三自由度超声波电动机及其控制

研制了一种一阶纵振和二阶弯振模态组合的圆柱-球体三自由度超声波电动机。电压幅值控制采用逐点比较控制和矢量控制方法,并对其进行了运动轨迹跟踪的控制实验。     

混合型莫糊PID在三轴转台系统中的应用

由于三自由度转台是非线性系统,难以建立精确的数学模型.为了克服常规PID控制器在非线性三自由度转台系统中的控制不理想的问题,将模糊PID控制和常规PID控制相结合,设计了混合型模糊PID控制器,通过MATLAB实现了混合型模糊PID控制系统的仿真.仿真结果表明:利用混合型模糊PID控制三自由度转台系统,具有响应快、超调...     

永磁同步平面电动机的滑模控制器设计

为了实现永磁同步平面电动机的高性能定位伺服控制,提出了基于干扰观测器的滑模控制方法。基于改进的超螺旋算法,设计了永磁同步平面电动机的位置伺服控制器,在闭环系统中采用干扰观测器,对外部大扰动进行补偿,滑模控制器用来消除干扰观测误差,从而提高系统的鲁棒性和抗干扰能力。对所设计的控制系统进行了仿真研究,结果表明所采用的控制策略和控制算法使系统获得较好的定位精度,同时具有良好的鲁棒性和稳定性。