永磁直线同步电机伺服系统扰动补偿技术研究
发布时间：2021-01-25 12:14
随着高速度高精度加工需求日益增长,各类直线电机伺服系统的运动控制备受关注。永磁直线同步电动机（PMLSM）伺服系统具有推力大、响应快、精度高等优点,在工业生产中已经得到了广泛应用。针对PMLSM易受参数变化、未建模动态以及摩擦力和推力波动等外部扰动的影响,设计了周期学习扰动观测器（PLDOB）和扩展卡尔曼滤波器（EKF）来分别对系统中的周期性扰动和非周期性扰动进行补偿。首先,阐述了PMLSM的基本结构和工作原理,分析了PMLSM中扰动产生的原因及其对系统控制精度的影响,建立了含有扰动等不确定性因素的PMLSM动态数学模型,阐述了PMLSM伺服系统矢量控制及其坐标变换基本原理,为扰动补偿方案的设计奠定了基础。然后,针对执行重复运动任务的PMLSM伺服系统中存在的周期性扰动,设计了PLDOB进行补偿。利用扰动观测器（DOB）估计初始周期内的扰动,将所估计的扰动作为PLDOB中周期学习律的初始条件,进而校正每个后继周期内的扰动。该扰动补偿方案的创新之处在于:无需设计扰动的数学模型以及模型参数的控制律;直接从扰动的角度设计,将前一周期的估计扰动作为当前周期学习律的初始条件;克服了DOB在扰动补...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
五轴立式加工中心MU-S600VFig.1.1Five-axisverticalmachiningcenterMU-S600V
及其驱动控制系统日趋成熟，制造加工精度也不断提速度可达 10g（2g 9.8 m/s ），定位精度可达 0.025机床业的要求将会越来越高，直线电机及其控制技术泛地应用在各个工业制造领域[23]。图 1.1 五轴立式加工中心 MU-S600VFig. 1.1 Five-axis vertical machining center MU-S600V
图 1.3 Mazak 公司生产的立式加工中心 VTC-800/30SRig. 1.3 Vertical Machining Center VTC-800 / 30SR produced by Ma，我国直线电机的研究与发展稍晚一些。20 世纪 70校和科研院所引入国内并研发出一些直线电机样机。线电机研究所并最早从事直线电机研究的国内高校，用的成果不计其数，如与一些企业合作共同开发了直机、压力机等[24]。同时，其他知名科研院所和高等院清华大学、沈阳工业大学、西南交通大学、上海大学大学等也在直线电机的研究与开发方面取得了一定的应用[25]。2004 年是我国直线电机研究成果数量的转折机方面的研究成果数量居世界第一位。说明我国直线起步较晚，但发展较快。机广阔的市场前景和巨大的社会需求，带动了相关产
【参考文献】：
期刊论文
[1]永磁直线电机自适应区间二型模糊滑模控制[J]. 孙宜标,王亚朋,刘春芳. 沈阳工业大学学报. 2017(06)
[2]互联系统促进智能生产——EMO汉诺威2017国际机床工具展预览[J]. 杜莎. 汽车与配件. 2017(20)
[3]一种基于非线性反馈重复控制策略的磁通切换直线电机推力波动抑制方法[J]. 孟高军,余海涛,胡敏强,刘海涛,酒晨霄. 电工技术学报. 2017(08)
[4]基于经验模态分解算法的永磁直线同步电机迭代学习控制[J]. 王丽梅,孙璐,初升. 电工技术学报. 2017(06)
[5]第28届JIMTOF日本国际机床展览会见闻[J]. 李佳. 制造技术与机床. 2017(02)
[6]重型数控机床的发展与展望[J]. 高明明. 世界制造技术与装备市场. 2016(05)
[7]直线电机的应用现状及发展趋势研究[J]. 王会永,周保华,李向男,郑海鹏,李秋诚,韩道平. 微电机. 2016(09)
[8]紧跟《中国制造2025》 为高精度数控机床发展提供检测服务[J]. 王建昆,孙建,于洋. 中国计量. 2016(09)
[9]基于转动惯量辨识的交流伺服系统自适应扰动观测器设计[J]. 陈炜,郭照升,夏长亮,谷鑫. 电工技术学报. 2016(16)
[10]无铁心永磁同步直线电机推力谐波分析与消除[J]. 支凡,张鸣,朱煜,李鑫. 中国电机工程学报. 2017(07)
博士论文
[1]精密永磁直线同步电机电流闭环控制关键技术研究[D]. 王明义.哈尔滨工业大学 2016
硕士论文
[1]永磁直线电机伺服系统智能增量滑模控制[D]. 王晨光.沈阳工业大学 2017
[2]直驱龙门平台伺服系统自适应互补滑模控制[D]. 程浩.沈阳工业大学 2017
[3]超高速凸轮轴磨床整机动态特性与动刚度研究[D]. 黄琦.湖南科技大学 2016
[4]六轴数控机床结构设计与动态特性分析[D]. 赵成喜.吉林大学 2016
[5]基于低通滤波扰动观测器的交流伺服驱动抗扰策略研究[D]. 熊仁志.华中科技大学 2016
[6]基于参数Bootstrap-核密度估计的数控机床Bayes可靠性评估方法研究[D]. 李金洲.燕山大学 2016
[7]基于五相逆变器的电梯用双直线电机控制方法研究[D]. 付朝晖.江苏大学 2016
[8]直线伺服系统的二阶终端滑模控制[D]. 高倩.沈阳工业大学 2016
[9]直线伺服系统的智能互补滑模控制研究[D]. 赵久威.沈阳工业大学 2016
[10]永磁直线同步电机设计与推力波动抑制研究[D]. 王欢.沈阳工业大学 2015
本文编号：2999204
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
五轴立式加工中心MU-S600VFig.1.1Five-axisverticalmachiningcenterMU-S600V
及其驱动控制系统日趋成熟，制造加工精度也不断提速度可达 10g（2g 9.8 m/s ），定位精度可达 0.025机床业的要求将会越来越高，直线电机及其控制技术泛地应用在各个工业制造领域[23]。图 1.1 五轴立式加工中心 MU-S600VFig. 1.1 Five-axis vertical machining center MU-S600V
图 1.3 Mazak 公司生产的立式加工中心 VTC-800/30SRig. 1.3 Vertical Machining Center VTC-800 / 30SR produced by Ma，我国直线电机的研究与发展稍晚一些。20 世纪 70校和科研院所引入国内并研发出一些直线电机样机。线电机研究所并最早从事直线电机研究的国内高校，用的成果不计其数，如与一些企业合作共同开发了直机、压力机等[24]。同时，其他知名科研院所和高等院清华大学、沈阳工业大学、西南交通大学、上海大学大学等也在直线电机的研究与开发方面取得了一定的应用[25]。2004 年是我国直线电机研究成果数量的转折机方面的研究成果数量居世界第一位。说明我国直线起步较晚，但发展较快。机广阔的市场前景和巨大的社会需求，带动了相关产
【参考文献】：
期刊论文
[1]永磁直线电机自适应区间二型模糊滑模控制[J]. 孙宜标,王亚朋,刘春芳. 沈阳工业大学学报. 2017(06)
[2]互联系统促进智能生产——EMO汉诺威2017国际机床工具展预览[J]. 杜莎. 汽车与配件. 2017(20)
[3]一种基于非线性反馈重复控制策略的磁通切换直线电机推力波动抑制方法[J]. 孟高军,余海涛,胡敏强,刘海涛,酒晨霄. 电工技术学报. 2017(08)
[4]基于经验模态分解算法的永磁直线同步电机迭代学习控制[J]. 王丽梅,孙璐,初升. 电工技术学报. 2017(06)
[5]第28届JIMTOF日本国际机床展览会见闻[J]. 李佳. 制造技术与机床. 2017(02)
[6]重型数控机床的发展与展望[J]. 高明明. 世界制造技术与装备市场. 2016(05)
[7]直线电机的应用现状及发展趋势研究[J]. 王会永,周保华,李向男,郑海鹏,李秋诚,韩道平. 微电机. 2016(09)
[8]紧跟《中国制造2025》 为高精度数控机床发展提供检测服务[J]. 王建昆,孙建,于洋. 中国计量. 2016(09)
[9]基于转动惯量辨识的交流伺服系统自适应扰动观测器设计[J]. 陈炜,郭照升,夏长亮,谷鑫. 电工技术学报. 2016(16)
[10]无铁心永磁同步直线电机推力谐波分析与消除[J]. 支凡,张鸣,朱煜,李鑫. 中国电机工程学报. 2017(07)
博士论文
[1]精密永磁直线同步电机电流闭环控制关键技术研究[D]. 王明义.哈尔滨工业大学 2016
硕士论文
[1]永磁直线电机伺服系统智能增量滑模控制[D]. 王晨光.沈阳工业大学 2017
[2]直驱龙门平台伺服系统自适应互补滑模控制[D]. 程浩.沈阳工业大学 2017
[3]超高速凸轮轴磨床整机动态特性与动刚度研究[D]. 黄琦.湖南科技大学 2016
[4]六轴数控机床结构设计与动态特性分析[D]. 赵成喜.吉林大学 2016
[5]基于低通滤波扰动观测器的交流伺服驱动抗扰策略研究[D]. 熊仁志.华中科技大学 2016
[6]基于参数Bootstrap-核密度估计的数控机床Bayes可靠性评估方法研究[D]. 李金洲.燕山大学 2016
[7]基于五相逆变器的电梯用双直线电机控制方法研究[D]. 付朝晖.江苏大学 2016
[8]直线伺服系统的二阶终端滑模控制[D]. 高倩.沈阳工业大学 2016
[9]直线伺服系统的智能互补滑模控制研究[D]. 赵久威.沈阳工业大学 2016
[10]永磁直线同步电机设计与推力波动抑制研究[D]. 王欢.沈阳工业大学 2015
本文编号：2999204
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