本文对永磁同步直线电机位置控制进行研究,针对永磁同步直线电机模型参数时变,且在运行时受到负载不确定性以及外界干扰的特点,将无模型自适应控制方法应用于直线伺服系统的位置控制中,直接基于动态线性化模型中伪偏导数的估计,从而构造不依赖于模型的控制器;为了进一步提高系统的鲁棒性,将具有抗干扰性强的伪微分反馈(PDF)控制来设计系统速度控制器。通过Simulink仿真分析,MFAC相比传统的PID控制,位置跟踪误差减小,控制精度提高。
一、东莞电机厂永磁同步直线电机(PMLSM)是一种将电能直接转化成直线运动机械能而不需要任何中间转换机构的装置。其基本结构及直线式交流伺服系统的结构和原理详见文献。直线电动机伺服系统取消了变速箱等中间机械传动机构,能有效减小传统传动方式中存在的反向间隙以及摩擦力,并且能弥补传动机构刚度不足的缺点,但受直线电机非线性、强耦合、系统参数变化并存在附加扰动等因素的影响,直线电机控制难度变大。电磁力控制是使永磁同步直线电机进给驱动控制系统实现?动态性能的基础,其前提是建立永磁同步直线电机的数学模型。
二、系统设计
1、位置控制器设计
无模型自适应控制本身有着严格的理论体系保证控制的稳定性,它考虑任意SIS0的非线性的系统,对其利用动态线性化方法,得出系统带有时变因子的线性模型族,称为泛模型;利用泛模型来设计控制器,控制器的运行过程是:控制器输出一系统输出一时变因子辨识一调整控制器。
2、速度控制器的设计
传统的PID控制虽然快速性好、结构简单且易于工程实现,但存在超调量容易变大、刚度较低等缺点。东莞环球电机为了弥补PID控制器的缺点,研究了伪微分反馈控制器,即PDF控制器。PDF控制将所有的误差信号进行处理,响应速度较慢,但由于积分增益大,所以PDF控制是超调量小、抗干扰性好和鲁棒性强的控制策略。
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