永磁同步直线电机霍尔位置检测传感器的优化

针对采用线性霍尔元件检测直线电机动子的磁场进而通过磁场信息来解算电机位置的方法,通过介绍双霍尔传感器位置检测的原理,分析由安装误差造成解算位置偏差的机理。提出采用三轴霍尔传感器代替线性霍尔传感器的方法,实现霍尔线性影响因素的误差补偿。为了降低非线性干扰造成的位置解算误差,提出了模糊-神经建模方法来实现传感器的离线标定,最后通过仿真和实验证明了所提传感器误差补偿方法的有效性。     

轻载荷高精密永磁同步直线电机控制性能研究

分析了轻载荷高精密永磁同步直线电机中的电磁场分布,利用Matlab建立了永磁同步直线电机的模型,采用高能永磁体的正弦电流控制方法实现交轴电流的矢量控制并且构建了永磁同步直线电机位置控制的仿真系统,与实验结果进行了比较。     

大推力双U型永磁同步直线电机设计及性能测试

设计了一种应用于龙门五轴加工中心的大推力U型永磁同步直线电机,并对其性能进行了测试。结合电机使用环境和性能参数要求,对直线电机的基本尺寸、绕组形式和磁钢布置等进行了理论分析和计算;建立了该电机的有限元模型,采用有限元分析的方式对电机的静动态性能进行仿真分析,确定电机设计的最终方案并完成制造工作;应用直驱部件测试评价平台对电机的性能进行全面测试。实验测试结果满足系统的设计要求,证明了设计方法和设计过程的有效性。     

基于等效磁化电流法的永磁同步直线电机静态气隙磁场计算

以1FN3100永磁同步直线电机为研究对象,基于解析法,给出了该直线电机二维稳态场的气隙磁场分布的计算公式,在此基础上,利用MATLAB数学工具绘出了1FN3100永磁同步直线电机的气隙磁密分布曲线。该方法为研究直线电机隔磁防护、推力波动、涡流损耗等热点和难点问题打下了基础。     

基于能量整型方法的永磁同步直线电机位置控制

针对永磁同步直线电机(PMLSM)的位置控制问题,从能量整型控制的角度进行了研究。基于哈密顿反馈耗散控制方法,结合系统的物理能量特性,在dq旋转坐标系下建立了包含电能和动能的永磁同步直线电机闭环系统哈密顿函数,通过反馈耗散方法对永磁同步直线电机进行速度控制器设计,保证了系统在稳态运行点达到输入/输出能量的动态平衡。为了提高系统响应性能,提出了阻尼参数PID自整定方法实现阻尼参数的自调节,并通过设计位置控制外环构成了包含位置、速度的双环控制系统,实现了PMLSM位置控制。实验结果表明,所设计的控制器具有良好的稳定性、快速的位置跟踪性和抗干扰能力。     

机床进给用永磁同步直线伺服单元的设计与实验研究

在与其他形式电机比较的基础上，研究了满足数控机床要求的永磁同步直线电机电磁结构设计和伺服控制系统的软硬件开发，解决了直线电机性能实验加载、与速度相关的参数记录等问题，对研制开发的实验样机进行了性能测试，特别给出了定位力的实验方法和测试结果，测试结果表明所开发的样机具有较好的性能。     

基于降阶双环自抗扰的永磁同步直线电机电流谐波抑制

永磁同步直线电机由于反电势和逆变器频繁切换导致电流谐波分量较大,同时参数时变以及负载突变等扰动严重影响伺服系统的控制精度。本文采用一种基于降阶状态观测器的双环自抗扰伺服控制算法,以降低控制系统的谐波抑制从而提高控制精度。首先,构造了位置速度环级联的二阶自抗扰控制器。运用极点配置法对三阶线性状态观测器进行降阶,减小了相位滞后的影响,提高了伺服系统的控制精度;其次,电流环采用一阶非线性自抗扰控制器,消除了积分饱和的影响,降低了三相电流的谐波含量。最后,与基于自抗扰控制的其他优化算法进行对比,实验表明在多工况下降阶双环自抗扰控制的总谐波失真不超过2.13%,推力波动可减小至1.49%,稳态误差不大于15μm。     

永磁直线同步电动机推力波动分析及其改善措施

推力波动是影响永磁直线同步电动机(PMLSM)应用的主要原因.为了实现对永磁直线同步电动机的推力波动进行补偿及抑制,在对影响推力波动的主要因素即纹波扰动、齿槽效应、端部效应等进行详细分析的基础上,总结并阐述了目前优化和抑制推力波动的策略.     

基于LabVIEW的新型三维永磁电机检测系统

针对新型三维永磁电机低速大力矩、变频调速等特性以及检测系统智能化、自动化等要求,以PC机为主控单元,采用了NI公司的PCI-6221数据采集卡和闭环霍尔电流、电压传感器,以LabVIEW为软件开发平台,设计和实现了新型三维永磁电机检测系统;并提出了基于虚拟仪器的小波分析策略,实现了对电压、电流、拉力的实时精确检测和故障分析。试验结果表明,该系统能对新型三维永磁电机进行准确的实时检测。     

一种改进型ADRC实现的机床进给用永磁直线同步电动机调速系统

针对永磁直线同步电动机(PMLSM)这一具有未知强非线性、变量耦合性,存在未建模动态和不确定外扰等特点的对象,提出了一种改进型一阶自抗扰控制器(ADRC)并给出其离散形式,它克服了常规自抗扰控制器非线性状态误差反馈控制律中非线性函数的不平滑性,同时利用其扩张状态观测器观测系统内部扰动和外部扰动,并进行补偿,实现了PMLSM调速系统的实时动态线性化.仿真对比分析和实验研究表明,这种改进型ARDC实现的PMLSM调速系统具有很好的动态、静态特性及鲁棒性.     

永磁同步直线电机分数槽绕组谐波分析和齿槽力研究

介绍了永磁同步直线电机齿槽效应产生的原因,利用有限元法,对永磁同步直线电机谐波分量和齿槽力进行分析和仿真,运用傅立叶级数回归,求出各次谐波分量,分析结果表明,采用分数槽短距绕组方法可明显降低齿槽效应的影响。为进一步拟合出齿槽推力波动曲线,实现控制系统的推力补偿提供依据。     

永磁直线同步电动机垂直运输系统模糊控制策略的研究

根据垂直运动永磁直线同步电动机的特点及数学模型,建立了系统的仿真模型,并初步把模糊控制策略引入到控制系统中,实现电机的速度控制.仿真实验结果表明,和PI控制比较,引入模糊控制策略的系统具有良好的控制特性,有效地提高了永磁直线电机垂直运输系统运行的稳定性、可靠性.     

基于DSP的全数字式永磁同步直线电动机伺服系统

根据高档数控机床对伺服系统高速度、高精度和高动态性能的需求,介绍了一种以数字信号处理器(DSP)为控制器核心,以智能功率模块(IPM)为驱动器,采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制技术的全数字式永磁同步直线电动机(PMLSM)伺服系统.详细说明了伺服系统控制器、驱动器和检测电路的结构,阐述了直线电动机矢量控制的原理,分析了直线伺服系统的软件结构及主程序和定时中断服务子程序的流程.由于伺服系统硬件结构的简化,使得伺服系统具有较高的可靠性和适应性.     

一种典型循环码的FPGA实现

根据循环码的编码译码基本原理，给出了一种简明的循环码设计方法，利用这种方法，可以方便地在通信系统中实现低位数信道的编码译码，具有较高的编码效率。针对实际应用系统，设计并实现了一种基于典型的（15．7）循环码的信道编码，并且应用于基于FPGA开发的数据通信系统中。     

基于FPGA的高精度相位测量仪的设计

采用Altera Cyclone Ⅱ系列FPGA器件EP2C5,设计了高精度相位测量仪.测量相位差所需的信号源在FPGA内部运用DDS原理生成,然后通过高速时钟脉冲计算2路正弦波过零点之间的距离,最后通过一定的运算电路得到最终相位值,测相精度为0.01°.     

直线电机伺服控制系统的功能通讯接口设计与实现

介绍了如何利用MCS-51系列单片机来组建直线电机的伺服控制系统的功能通讯接口,研究了如何组建伺服控制系统的硬件电路和编制软件算法.描述了基于MCS-51系列单片机的最小应用系统、按键接口、显示接口,以及参数设置和保存等部分的硬件电路设计,并在此硬件电路基础之上,给出了软件程序设计的基本思想以及各个子部分功能的软件实现.     

自适应神经元实现的直线永磁同步电机伺服系统的预见前馈补偿

介绍了高精度微进给直线永磁同步电机伺服系统的IP位置控制，提出了对该系统的最优预见前馈补偿，以提高系统的跟踪性能。为了能适应系统参数的变化，采用自适应神经元来实现预见前馈补偿，自适应神经元的输入向量为预见步数，权值为预见前馈系数，权值具有明确的物理意义，而且权的初始值不是随机数，而是系统在额定情况下算出的预见前馈系数，从而加快了神经元的调整速度，提高了系统的跟踪能力，仿真实验结果证明了所提出方案的有效性。     

永磁交流同步直线电机位置伺服控制系统设计

分析了永磁交流同步直线电机的数学模型和控制要求,对4种典型的位置控制器进行了比较研究,对扰动观测器的结构进行了改进和参数调整。在此基础上,提出了基于扰动观测器的加速度反馈位置伺服控制系统。理论分析和仿真实验证明,此控制系统适于永磁交流以同步直线电机的控制。