基于主动统一模型的多直线电机系统轮廓误差补偿方法研究

发布时间：2020-03-21 02:57

【摘要】：在当前的工业生产中,传统的驱动方式已经逐渐不能满足越来越高的速度和精度要求,正在慢慢被以直线电机为代表的线性直驱系统所取代。虽然由直线电机组成的多电机同步控制系统加快了生产,但还存在着会降低控制性能的诸多因素,如直线电机对干扰的敏感性,以及系统中电机之间的耦合关系等,所以对多直线电机同步控制系统的研究具有很大的应用价值。本课题以多电机同步控制系统的轮廓误差为控制目标,研究内容分为直线电机伺服系统的研究、多电机控制结构研究、补偿控制器设计三个部分进行展开。首先,完成永磁同步直线电机数学建模及其伺服系统的仿真模型搭建,采用二自由度PID并结合遗传算法改善控制性能。随后通过仿真验证了其能在保持跟随性能的前提下提高系统的抗扰能力,为后续多电机同步系统的研究奠定了基础。其次,阐述了多机系统轮廓误差的定义,通过二维平面下常见误差模型展示了轮廓误差与各轴间的数学关系,并选用空间矢量化方法对多电机系统轮廓误差进行建模。然后指出现有多机同步结构中存在的不足,在现有结构基础上改进提出主动统一耦合模型,并和现有的控制结构进行理论对比分析,最后通过仿真和实验证明了该方法不仅能更有效地降低系统轮廓误差,并且对指令传输中受到的干扰也能很好地进行抑制,改善了系统的同步控制性能。最后,为了进一步提高抗传输干扰的能力,在PID控制的基础上结合具有自适应功能的神经网络作为耦合控制器,并对BP神经网络的应用在现有的方法上提出改进。最后,通过仿真和实验,验证了该方法能有效地优化系统的控制精度。
【图文】：

直线电机伺服系统示意图

主令结构模型
【学位授予单位】：华侨大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP273;TM359.4

【参考文献】

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本文编号：2592629