磁极错位削弱永磁直线伺服电动机齿槽法向力波动方法 被引量：8

1

作者 夏加宽 沈丽 +1 位作者 彭兵 宋德贤 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第24期11-16,37,共7页

单边平板式永磁直线伺服电动机(PMLSM)在运行过程中动、定子之间存在较大的法向力波动,法向力波动引起的摩擦力摄动和机床振动极大地影响了机床的加工精度,齿槽效应是引起永磁直线伺服电动机法向力波动的一个重要原因。为此,采用麦克斯... 单边平板式永磁直线伺服电动机(PMLSM)在运行过程中动、定子之间存在较大的法向力波动,法向力波动引起的摩擦力摄动和机床振动极大地影响了机床的加工精度,齿槽效应是引起永磁直线伺服电动机法向力波动的一个重要原因。为此,采用麦克斯韦张量法推导了动子边齿无限长无端部效应的PMLSM法向电磁力的解析表达式,揭示齿槽效应引起的法向力波动的规律。通过对傅里叶分解系数的分析,得出齿槽效应产生的法向力波动的主要谐波次数,提出永磁磁极三段错位法以削弱其引起的主要谐波法向力波动,消除传统的斜极、移相优化方法产生的电动机横向俯仰运动。最后以齿槽法向力波动较为明显的12槽8极PMLSM为例,采用有限元仿真和实验验证,结果证明该方法不仅能够削弱齿槽效应产生的法向力波动,还能在推力基本保持不变的情况下,有效地削弱推力波动。 展开更多

关键词 永磁直线伺服电动机 齿槽效应 法向力波动 磁极三段错位法

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永磁直线伺服电动机磁极形状对法向力波动分析

2

作者 夏加宽 曹景全 沈丽 《电气制造》 2013年第1期70-73,共4页

采用改变磁极形状及变极弧系数来减小负载情况下磁阻力波动。应用傅里叶回归分析法分解出电动机优化参数,并使用有限元分析方法进行仿真计算。仿真结果表明,采用该优化方法的永磁直线同步电动机可在推力损失较小的情况下有效抑制法向力... 采用改变磁极形状及变极弧系数来减小负载情况下磁阻力波动。应用傅里叶回归分析法分解出电动机优化参数,并使用有限元分析方法进行仿真计算。仿真结果表明,采用该优化方法的永磁直线同步电动机可在推力损失较小的情况下有效抑制法向力的波动幅值。永磁直线同步电动机相对于直线感应电动机和直线直流电动机具有效率高,次级发热少, 展开更多

关键词 永磁直线同步电动机 直线伺服电动机 波动分析 磁极形状 法向力 有限元分析方法 直线感应电动机 优化参数

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基于反馈线性化的交流直线永磁同步伺服电动机速度跟踪控制 被引量：32

3

作者 张纯明 郭庆鼎 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期5-9,共5页

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 ,采用状态反馈线性化的方法 ,建立三相交流直线永磁同步电动机闭环系统动态的输入 -输出数学模型。通过该线性化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... 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 ,采用状态反馈线性化的方法 ,建立三相交流直线永磁同步电动机闭环系统动态的输入 -输出数学模型。通过该线性化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MATLAB 5 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 。 展开更多

关键词 交流直线永磁同步伺服电动机 反馈线性化 速度跟踪控制

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直线永磁同步伺服电动机的H^∞鲁棒自适应控制 被引量：19

4

作者 郭庆鼎 孙艳娜 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第4期1-4,共4页

将H∞ 鲁棒控制律与鲁棒参数估计器相结合 ,所形成的自适应控制器首次用于对以直线永磁同步伺服电动机 (LPSM)为被控对象的伺服系统控制当中。所提出的控制方案 ,在同时存在参数不确定性、未建模动态和有界扰动时 ,可以保证系统的全局... 将H∞ 鲁棒控制律与鲁棒参数估计器相结合 ,所形成的自适应控制器首次用于对以直线永磁同步伺服电动机 (LPSM)为被控对象的伺服系统控制当中。所提出的控制方案 ,在同时存在参数不确定性、未建模动态和有界扰动时 ,可以保证系统的全局稳定性 ,并且具有很好的抗扰性能 ,这正适合对具有多种不确定性的被控制对象LPSM进行精密控制的要求 ,具有极强的针对性。仿真结果表明所提出的方案具有强鲁棒性 ,其控制效果很好。 展开更多

关键词 H^∞控制律 自适应控制 直线永磁同步伺服电动机

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永磁直线伺服系统专家自适应PID控制的研究 被引量：9

5

作者 林健 汪木兰 +1 位作者 左健民 宋丽蓉 《现代制造工程》 CSCD 2008年第1期48-50,100,共4页

研究专家自适应比例积分微分(PID)控制器在直线电动机伺服系统中的应用,并利用MATLAB/Simulink平台进行数字仿真。结果表明,与常规PID控制相比,提出的控制器提高了直线电动机伺服系统的静态和动态性能,使电动机在负载发生改变时的转速... 研究专家自适应比例积分微分(PID)控制器在直线电动机伺服系统中的应用,并利用MATLAB/Simulink平台进行数字仿真。结果表明,与常规PID控制相比,提出的控制器提高了直线电动机伺服系统的静态和动态性能,使电动机在负载发生改变时的转速超调量减小,且转速更快地趋于稳定,是一种控制思想简洁、硬件实现方便的闭环控制调节方案。 展开更多

关键词 永磁直线伺服电动机 伺服系统 专家自适应PID控制

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直线伺服自寻优前馈补偿方法 被引量：1

6

作者 侯明 周惠兴 《制造技术与机床》 北大核心 2015年第5期30-34,共5页

分析了一类变凸椭圆车床直线伺服系统的主要特点,提出了基于相位和幅值补偿前馈方法,基于连续系统分析了该方法原理的可行性;为适应量产控制系统的差异,采用了自寻优方案,提出了微分降阶方法,简化了参数辨识计算。设计了基于离散系统的... 分析了一类变凸椭圆车床直线伺服系统的主要特点,提出了基于相位和幅值补偿前馈方法,基于连续系统分析了该方法原理的可行性;为适应量产控制系统的差异,采用了自寻优方案,提出了微分降阶方法,简化了参数辨识计算。设计了基于离散系统的CAR模型参数辨识算法,并进行了MATLAB仿真验证,之后在Dspace1104系统中进行了实验验证,获得了满意的效果。 展开更多

关键词 时延系统 直线伺服电动机 相位和幅值补偿 前馈自寻优 递推最小二乘

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直线永磁伺服电机机电子系统解耦的速度跟踪控制 被引量：2

7

作者 张纯明 郭庆鼎 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2002年第5期411-413,420,共4页

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... 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 。 展开更多

关键词 交流直线永磁同步伺服电动机 机电子系统 解耦 速度跟踪控制 非线性动态数学模型

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直线伺服6杆虚拟轴机床轨迹跟踪控制的研究 被引量：1

8

作者 韩庆涛 郭庆鼎 谢冬梅 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2002年第6期485-489,共5页

针对永磁直线伺服电动机 (PMLSM )驱动的 6自由度虚拟轴机床提出了一种新的轨迹跟踪控制方法 .该方法采用神经网络实现实时IP位置控制器的在线设计 ,将杆间的耦合作用和负载扰动看作是电机动力学参数的变化 ,利用观测器对电机参数进行观... 针对永磁直线伺服电动机 (PMLSM )驱动的 6自由度虚拟轴机床提出了一种新的轨迹跟踪控制方法 .该方法采用神经网络实现实时IP位置控制器的在线设计 ,将杆间的耦合作用和负载扰动看作是电机动力学参数的变化 ,利用观测器对电机参数进行观测 ,从而使计算大大简化 .利用给定加速度来调整动子电流的大小 ,间接实现了加速度跟随控制 ,改善了虚拟轴机床的轨迹跟踪性能 .仿真实验表明该方法对虚拟轴机床各杆的位置、速度、加速度实现了精确的跟随控制 。 展开更多

关键词 虚拟轴机床 轨迹跟踪控制 观测器 加速度跟踪控制 永磁直线同步伺服电动机

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单神经元PID控制器在高压断路器运动控制技术中的应用 被引量：19

9

作者 林莘 王德顺 +1 位作者 徐建源 马跃乾 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期35-41,共7页

高压断路器直线伺服电动机操动机构采用直线电动机驱动断路器操作杆,带动机构运动,实现分合闸操作,具有良好的快速响应能力及控制性能。本文建立了直线伺服电动机操动机构控制系统仿真模型,详细分析了单神经元PID控制算法以及数学模型,... 高压断路器直线伺服电动机操动机构采用直线电动机驱动断路器操作杆,带动机构运动,实现分合闸操作,具有良好的快速响应能力及控制性能。本文建立了直线伺服电动机操动机构控制系统仿真模型,详细分析了单神经元PID控制算法以及数学模型,并建立了以输出误差二次方为性能指标的单神经元自适应PID控制器模型。分别用传统PID控制与单神经元PID控制,对高压断路器触头运动特性控制过程进行了仿真。结果表明,单神经元PID控制器能够较好地实现触头速度的跟踪控制,使其按给定运动特性曲线运动,实现运动特性控制。证明了在配有直线伺服电动机操动机构的高压断路器触头运动控制系统中,单神经元PID控制是一种较理想、有效的控制方法。 展开更多

关键词 高压断路器 直线伺服电动机操动机构 速度跟踪 单神经元PID控制器

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非圆等距廓形的数控加工方法研究

10

作者 王红岩 田希杰 迟清 《组合机床与自动化加工技术》 2005年第3期75-76,共2页

简要介绍非圆等距廓形的加工方法 ;通过对无冲击封闭非圆等距廓形的研究、分析 ,推导出形成无冲击封闭非圆等距廓形的条件以及廓形方程 ;对非圆等距廓形的数控加工方法进行研究 ,通过对步进电动机、AC伺服电动机、DC伺服电动机、伺服液... 简要介绍非圆等距廓形的加工方法 ;通过对无冲击封闭非圆等距廓形的研究、分析 ,推导出形成无冲击封闭非圆等距廓形的条件以及廓形方程 ;对非圆等距廓形的数控加工方法进行研究 ,通过对步进电动机、AC伺服电动机、DC伺服电动机、伺服液压马达以及直线伺服电动机性能的分析、对比 ,提出在现行的通用数控加工系统中常用的四种驱动元件不能满足非圆等距廓形车削加工系统的要求 ,而采用直线伺服电动机为驱动元件的驱动装置适用于非圆等距廓形的车削加工系统。 展开更多

关键词 非圆等距廓形 数控加工方法 直线伺服电动机

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六滑块虚拟轴机床的MBDA与H_∞控制 被引量：1

11

作者 郭庆鼎 谢冬梅 韩庆涛 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2003年第6期471-475,共5页

6滑块结构虚拟轴机床具有机械结构简单,控制复杂的特点.由于6个滑块之间在机械方面存在着强耦合,如何消除耦合,实现高精度控制,从而充分体现这种结构的优点,是应该首先解决的问题.基于模型的扰动抑制(MBDA:Model-BasedDisturbanceAttenu... 6滑块结构虚拟轴机床具有机械结构简单,控制复杂的特点.由于6个滑块之间在机械方面存在着强耦合,如何消除耦合,实现高精度控制,从而充分体现这种结构的优点,是应该首先解决的问题.基于模型的扰动抑制(MBDA:Model-BasedDisturbanceAttenuatin)控制引入I-P位置控制器中,使系统与单纯的I-P位置控制器相比响应速度大大加快,精度也很大提高.H∞负载扰动观测器的补偿作用,进一步改善了系统的控制性能. 展开更多

关键词 直线永磁同步伺服电动机 虚拟轴机床 扰动抑制 H∞控制 扰动补偿 MBDA 六滑块结构

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精密直驱龙门系统的交叉耦合互补滑模控制 被引量：28

12

作者 赵希梅 赵久威 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期7-12,共6页

针对龙门定位平台上双直线电动机伺服系统的位置精确同步控制问题,提出一种基于交叉耦合控制(Cross-Coupled Control,CCC)与互补滑模控制(Complementary Sliding Mode Control,CSMC)相结合的控制方案。考虑到永磁直线同步电动机(Permane... 针对龙门定位平台上双直线电动机伺服系统的位置精确同步控制问题,提出一种基于交叉耦合控制(Cross-Coupled Control,CCC)与互补滑模控制(Complementary Sliding Mode Control,CSMC)相结合的控制方案。考虑到永磁直线同步电动机(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,PMLSM)易受系统存在的端部效应、参数变化、外部扰动及非线性摩擦等不确定性因素的影响,建立含有不确定性因素的直线伺服系统的动态模型。为了使系统实现高精度强鲁棒性的位置跟踪性能,设计基于CCC和CSMC的双直线电动机伺服系统。利用CSMC对系统不确定性因素不敏感和抖振小的优点,来保证双直线电动机伺服系统中单轴的位置跟踪精度;并将CCC引入到双直线电动机伺服系统中,消除了双电动机之间存在的耦合,进而减小了系统的位置同步误差。系统实验结果表明,该控制方法具有快速的跟踪性和较强的鲁棒性,能够满足高精度强鲁棒性的实际加工生产需求。 展开更多

关键词 双直线电动机伺服系统 交叉耦合控制 互补滑模控制 同步控制

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