基于nios ⅱ的多直线电机耦合控制研究

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1、密级：保密期限！掌義乂爹３硕±学位论文．．．：．；：；基于ＮｉｏｓＭ的多直线鬼机强合控制研究丰ＭｕｌｔｉｐｌｅｌｉｎｅａｒｍｏｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＮｉｏｓＩＩＩ．：学号Ｚ１２２０１０２４姓名许度武学位类别工学硕±检测技术与自动化装置ｆｘＳＳｉｌ指导教师赵吉文完成时间２０１５年４月？答溫独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究

2、成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得其他教育化构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。ｃ＞学位论文作者签幸：签字曰期：＞／ｒ年＾月Ｉ曰学位论文版权使用授权书＾１＾＾有关保留、使用学位论文的规定本学位论文作者完全了解，＾＾＾；｜有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和滋盘，允许论文被查阀和借阅。本人授权＾义＃ＴＷ将学位论文的全部或部分

3、内容编入有关数据库进行、、检索，可Ｗ采用影印缩印或担描等复制手段保存汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：奇考為导师签名：？签字曰期：年＾月／日签字曰期：火ＷＪ：年月／曰学位论文作者毕业去向；工作单位：电话：通讯化址：邮编摘要摘要一作为高端制造业的第块基石，数控机床（ｃｏｍｕｔｅｒｎｕｍｅｒｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌＣＮＣ）ｐ，一决定了整个工业体系的发展高度，也是衡量个时代工业智能化程度的重要标尺一一之一。作为数控机床最重

4、要的组成部分之，直线进给系统直是制约数控机床的加工精度，、加工速度、工件质量等技术参数提高的关键因素。目前传统数控机床进给系统多采用旋转电机加滚珠丝杠的结构，该结构不仅降低了数控机床加工刀具运动的速度和加速度，而且由于传动结构误差和采用半闭环控制等因素，一精度难Ｗ进步提高，使直线进给系统成为高级精密数控机床发展的瓶颈。近年来，永磁同步直线电机（ＰＭ化Ｍ，ＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＬｉｎｅａｒＭｏｔｏｒ）高速发展，成为数控机床直线进给系统驱动部件的新选择。Ｐ

5、ＭＳＬＭ无需传动机构即可直接输出线性驱动，具有速度高、推力大、精度高等诸多优点。但由于数控机床往往需要多个方向的直线驱动，传统控制方案多采用ＤＳＰ或工控机作为控制核也，缺乏多ＰＭＳＬＭ并行控制能力，多ＰＭＳＬＭ高精度稱合控制成为制约ＰＭＳＬＭ在数控机床上应用的关键性问题。一ＩＰＭＳＬＭ本课题研究了种利用ＮｉｏｓＩ软核处理器作为系统控制核必的多控制系统。该系统采用基于卡尔曼滤波器的模糊二自由度ＰＩＤ控制算法控制ＰＭＳＬＭ，具有较高的进给速度，较高的定位精度，且具有良好的系统动态跟踪

6、性能：，抗干扰性能和帮合性能。本课题具体工作有如下几个方面一二自由、基于卡尔曼滤波器ＰＭＳＬＭ模糊度ＰＩＤ控制算法研究本课题综合分析和比较了常用ＰＭＳＬＭ调速控制算法，选取了基于卡尔曼滤波器的模糊二自由度ＰＩＤ偏差稱合控制算法作为本系统的控制算法。ＰＩＤ控制，具有良好的动态响应算法作为工业界最广泛使用的控制策略，亦能较好的消除＂静差。二自由度控制算法可１＾有效的解决传统ＰＩＤ控制算法中干扰抑制最佳参＂＂＂数和设定跟踪最佳参数之间的矛盾，使系统兼具良好的跟踪特性和抗干扰特性。模糊二自由度

7、控制算法可Ｗ忽略受控的永磁同步直线电机的精密数学模型，有助于提高系统的鲁棒性。引入卡尔曼滤波器用Ｗ抑制测量噪声和白噪声，－二自由进步优化系统的精度，减小系统静差。通过基于卡尔曼滤波器模糊度Ｉ摘要ＰＩＤ控制，使ＰＭＳＬＭ控制系统在获得良好的跟踪特性的同时获得良好的抗干扰特性、鲁棒性并提供高精度的驱动。二基于偏差帮合控制策略多永磁同步直线电机帮合控制算法研究针对多ＰＭＳＬＭ親合按制的工况，本课题引入了偏差親合控制结构，根据一每个电机的工作状态动态地在电机之间分配速度补偿信号，首先检

8、测台电机的速率并与系统中其他的电机速率的变差乘Ｗ相应的増益后相加得到偏差親合控制的速度补偿信号，从而获得良好的賴合控制效果。偏差親合控制策略不仅从整体角度全面考虑了所有被控对象的运行状态，同时也考虑了被控对象之间参数不同的情况，具有良好的親合性能。三、多永磁同步直线电机锅合控制的ＦＰＧＡ实现作为控制系统核也，ＦＰＧＡ具有传统控制平台所不具备的强大的