永磁直线同步电机快速位置伺服控制

该文针对直接驱动式的永磁直线同步电机陕速伺服控制问题,探讨了一种基于矢量控制逆变器和光栅尺的快速位置伺服控制方案.其中,以推力、速度为内环,且动态时保持最大推力,确保位置系统中执行单元的快速响应性能,位置调节器采用Bang-Bang+ PD的双模控制算法,使系统具有平稳、快速、无静差的跟随性能,仿真验证了其可行性.最后,介绍了以嵌入式CPU为控制核心的技术实现方案.     

基于MATLAB/Simulink的永磁同步电机矢量控制

分析了永磁同步电机的数学模型,系统采用励磁电流id=0的转子磁场定向矢量控制方法,实现永磁同步电机的解耦控制.并在MATLAB/Simulink环境下构建了永磁同步电机(PMSM)矢量控制仿真模型.其中位置调节器、速度调节器和电流调节器均采用常规PI控制算法,逆变器采用SPWM调制策略.仿真结果表明,该控制方法符合理论分析,具有良好的动态性能.     

基于DSP的永磁同步电机软件式交流伺服系统

提出一种基于数字信号处理器(DSP)的三相永磁同步电机软件式交流伺服控制系统.充分利用TMS320F243DSP外设接口丰富、运算速度快的特点,采用坐标变换磁场定向控制、空间矢量PWM与数字PI控制策略,以光电脉冲编码器作为位置和速度传感器,实现软件式交流伺服系统的位置与速度控制.介绍软件交流伺服系统结构与控制软件体系,并进一步给出了实验研究结果.     

基于EKF的永磁直线电机无位置传感器进给系统研究

永磁直线同步电机（PMLSM）要实现高性能矢量控制，需要知道精确的位置及速度反馈信号．提出了一种基于状态观测器的永磁直线同步电机无位置传感器控制系统，该系统采用扩展Kalman滤波器（EKF）算法对直线电机的位置和速度反馈信号进行估计．在EKF设计的基础上，构建了基于EKF的PMLSM无位置传感器进给系统．系统电流环采用PI控制，其输出用于产生空间矢量PWM电压源型逆变器的控制信号；速度环采用PI控制；由EKF产生位置及速度反馈信号估计值．仿真结果表明EKF能在宽的速度范围内对系统的状态做出精确稳定的估计，基于EKF的永磁直线电机无位置传感器进给系统具有良好的动态响应特性．     

基于改进PID算法的动态模拟目标控制研究

在动态目标模拟系统中,为降低环境噪声、电机推力波动及端部效应时伺服直线电机控制精度的影响,依次进行了一阶低通滤波算法、电机推力波动补偿算法、重复控制算法与常规PID算法复合的控制算法研究.最后分别用常规PID算法和改进后的算法,对直线电机进行了给定速度为50mm/s和157mm/s的控制实验.实验结果表明:相对于常规的PID算法,改进后的算法大大降低了伺服直线电机速度控制的平均误差与标准偏差,并在很大程度上提高了伺服直线电机控制器的控制性能.     

预测前馈补偿在0.1 um光刻机硅片台长行程电机控制中的应用

0.1 um光刻机硅片台在扫描曝光过程中要求纳米级的轨迹精度,采用直线电机承担大行程粗动控制和洛沦磁电机承担高精度微动控制的复合运动能满足要求.为减小微动电机的运动范围和加速度,必须提高直线电机的位置控制精度.介绍了高精度永磁直线交流同步电机的IP位置控制算法,提出采用最优预测前馈补偿,提高实时跟踪性能,增强抗干扰能力,以满足直线电机的高速度高精度位置控制要求.     

直线永磁伺服电机机电子系统解耦的速度跟踪控制

根据三相交流直线永磁同步伺服电动机的非线性动态数学模型，采用状态反馈解耦的方法，建立直线永磁同步伺服电动机闭环系统动态的输入－输出数学模型，通过该解耦模型设计速度跟踪控制律，在保证整个闭环系统稳定的情况下，提高速度跟踪的快速性和精确性，最后，通过MATLAB5．3进行计算机仿真实验研究，结果表明线性化后的系统模型是简单适用的，速度跟踪实现了快速性和精确性。     

高性能永磁同步电机伺服控制系统的设计与应用

根据卫星天线伺服系统的高精度控制要求,设计了基于DSP的矢量控制永磁同步电机伺服控制系统。系统的控制目标是确定卫星通讯天线的位置并准确跟踪,实现位置速度控制。采用TMS320F2812电机专用控制芯片和CPLD控制芯片,设计并完成了系统的控制硬件部分和软件程序部分,完成基于SVPWM的矢量控制算法及电机电感参数在线估计算法的编程和外围电路的控制,实现具有电机参数估计,位置速度控制等主要功能的数字化高性能伺服控制。通过仿真和实验结果表明数字化伺服系统可以实现卫星通讯天线所要求的静态,动态特性指标和功能要求。同时,设计的伺服系统也可以应用到工业的其他领域,具有一定的实用价值。     

基于单霍尔传感器的PMSM位置检测方法

为了解决永磁同步电机矢量控制需要高精度位置传感器的问题,提出了一种基于单个霍尔传感器的永磁同步电机转子位置检测方法.对基于单个锁定型霍尔元件的转子位置、速度预估算法及其误差进行了分析,为了提高动态过程中的预估精度采用了一阶速度预估.采用一路方波信号模拟霍尔输出信号对该检测方法进行了实验验证.最后将该方法用于一台高速永磁同步电机驱动,实现了高速永磁同步电机的矢量控制.实验证明该方法具有较高的静态和动态精度,可工作于较宽的速度范围,适合于永磁同步电机矢量控制.     

基于B样条网补偿的直线伺服系统跟踪控制

针对永磁直线同步电机(PMLSM)伺服系统，在分析影响直线伺服跟踪精度因素的基础上，采用学习前馈控制(LFFC)策略对该伺服系统进行有效的补偿控制.在系统和扰动定性知识的基础上，设计了基于B样条网络的学习前馈补偿控制，利用了B样条网具有收敛速度快和避免局部极值的优点.仿真结果表明，该控制策略明显降低了外部负载扰动、端部效应、摩擦力以及系统参数变化等对系统性能的影响，从而显著提高了直线伺服系统的跟踪精度.     

永磁直线同步伺服电机的端部效应分析

现代高档数控机床对伺服进给系统提出了＂高速、高精度＂的双重要求,采用永磁直线电机直接驱动是实现机床高速、高精度进给的必要途径之一。然而,由直线电机端部效应引起的扰动,也成为影响着机床主轴系统性能的主要因素。本文系统地分析了永磁直线同步伺服电机的静态纵向端部效应、静态横向端部效应、动态纵向端部效应和动态横向端部效应的起因、机理及对电机性能的影响。     

永磁交流伺服系统速度动态性能研究

从永磁交流伺服系统矢量控制的原理出发,阐述了系统的构成与设计方法,研究了系统性能改善的具体措施,即着力提高系统电流环的动态跟踪响应性能,利用DSP强大的运算能力对速度调节方式加以改进,以避免比例积分调节器固有的缺陷,实验结果验证了分析的正确性。     

永磁同步电动机伺服系统产品化设计与实现

为实现高性能永磁同步电动机（PMSM）伺服系统的快速、精确的位置跟踪控制,在分析永磁交流伺服系统控制原理基础上,设计了基于数字信号处理器TMS320F2808的三相永磁同步电机交流伺服系统,介绍了该系统的硬件电路结构和软件设计.经实验结果表明,该系统的硬件和软件设计合理,系统响应迅速,并具有优良的动、静态特性,可获得优良的位置跟踪效果.     

快速刀具伺服系统的模糊自适应滑模控制

针对由永磁同步直线电机驱动的快速刀具直线伺服系统在高频输入信号下跟踪控制精度低的问题,设计了模糊自适应滑模控制算法.算法采用滑模控制进行跟踪,利用模糊自适应控制方法对传统滑模控制器中的不连续控制量进行模糊逼近,同时对实际运行中系统的不确定因素进行补偿,并设计了相应的自适应算法以补偿模糊控制律的不足,从而有效降低抖振.仿真结果表明,算法可以解决伺服系统的高频跟踪问题,具有较快的响应速度,对负载扰动有较强的鲁棒性.     

基于粒子群算法的永磁同步电机模糊控制研究

为提高永磁永磁同步电机伺服系统控制性能,提出了基于粒子群优化(PSO)算法的永磁同步电机模糊控制的设计方法,即应用PSO算法全局优化模糊控制器的ka、kb、ku参数和控制规则,提高模糊控制器的控制性能和效果。仿真实验结果表明,优化后的模糊控制器的动、静态性能均优于常规PID控制,具有较高的鲁棒性和控制精度。     

永磁同步电机伺服系统H∞控制研究

为提高永磁同步电机伺服系统的鲁棒性和快速性,论文引入了H∞控制策略。针对永磁同步电机永磁体磁链为常数的特点,对其d-q轴模型进行分析,建立了永磁同步电机伺服系统的动力学方程。根据伺服系统参数变动范围和扰动力的特点,选择了较优的权重函数,设计了H∞鲁棒速度控制器。仿真结果表明,设计的H∞速度控制器与传统的PI控制器相比,对模型摄动具有较强的鲁棒稳定性及良好的抗扰动能力,响应速度快且指令跟踪能力强。     

神经元学习控制在交流伺服系统中的应用

对交流永磁同步电机伺服系统提出一种单个神经元自学习型速度调节器，仿真结果表明该控制器具有一定的自适应能力，结构简单，易于数字实现．     

永磁同步电机伺服控制系统的灰色PID控制

针对永磁同步电动机交流伺服系统中含有未知复杂干扰,其数学模型存在不确定量,会对PID控制算法的控制品质产生不良影响,无法满足高精度伺服系统指标要求这一缺欠,设计出一种结合传统PID控制与灰色预测补偿的灰色PID控制器.利用灰色理论对未知信息数据的处理能力,对伺服系统中的不确定量进行预测,建立灰色模型并实施补偿.仿真结果表明,应用了灰色PID控制的伺服系统,干扰被有效抑制,控制精度明显提高,达到了理想的控制效果.