直線電動機直接驅(qū)動運動設(shè)備,省略了機械轉(zhuǎn)換機構(gòu),完全消除機械傳動元件的速度和加速度的物理極限,具有長行程、低慣量、高精度、快響應(yīng)和高速度等特征,是先進加工中心的標志。90年代中期以后,直線驅(qū)動技術(shù)在超精密定位領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,吸引了越來越多的研究機構(gòu)和人員投入到這一領(lǐng)域中來。 永磁直線同步電機與普通的直線異步電機相比,具有效率高、輸出力矩大、體積小、易于控制等優(yōu)點,極大地提高了進給系統(tǒng)的快速響應(yīng)性和運動精度,成為新一代超精密機床中最具有代表的技術(shù)。永磁直線同步電機伺服控制系統(tǒng)將是當前和今后直線電機發(fā)展應(yīng)用的一個方向。 本文以直線電機理論為依據(jù),以現(xiàn)有的實驗設(shè)備及新的實驗方法為基礎(chǔ),設(shè)計了永磁直線同步電動機控制系統(tǒng),分析了永磁直線同步電機控制系統(tǒng)中存在的難點,并對直線電動機控制系統(tǒng)的控制性能進行了初步的實驗研究。 首先,介紹了永磁直線同步電機的結(jié)構(gòu)、工作原理、相關(guān)控制策略,對直線電機控制難點進行了探討。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計了永磁直線同步電機的控制系統(tǒng)的總體方案。 然后針對永磁直線同步電機控制系統(tǒng)的主要難點,分為位置檢測技術(shù),硬件系統(tǒng)設(shè)計和軟件系統(tǒng)設(shè)計三個方面對控制系統(tǒng)進行分析。根據(jù)永磁直線同步電機的特點,提出一種簡易的初始位置檢測方法,并設(shè)計了檢測電路。該方法基于線性霍爾元件,基本上不增加控制系統(tǒng)成本,安裝簡便,效果良好。在普通的三相逆變電路的直流側(cè)添加DC/DC電力電子電路。這樣的做的好處是根據(jù)系統(tǒng)需求輸出直流電壓,減少諧波。由于傳統(tǒng)的基于前后臺工作機制的電機控制軟件存在響應(yīng)不及時、不穩(wěn)定等弊病,提出了基于嵌入式實時操作系統(tǒng)機制上編寫電機控制軟件。 最后基于樣機和控制器做了相應(yīng)試驗,分析了試驗結(jié)果,并提出了存在的問題和下一步的工作展望。
標簽:
直線
同步電機
控制技術(shù)
上傳時間:
2013-06-20
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